Tests BMPCultures énergétiques et plantes entières (WCS)

Napier grass — BMP : 35 études, moyenne pondérée 253 m³ CH₄/t MOS

Napier grass : 35 enregistrements de données BMP issues de 6 publications, moyenne pondérée 253 m³ CH₄/t MOS, plage 98–372.

évaluation : bonCH₄ ≈ 54 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Salil Kumar Mukherjee / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
253m³ CH₄/t MOS
Plage
98–372m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
35études
Publications
6sources
Températures
35 °C, 37 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,3 kWh/m³ de biogaz

estimation d’après le type de substrat Les études collectées ne contiennent aucune mesure. L’intervalle découle de la composition approximative (protéines calculées à partir de l’azote total (N 2,1 % MS × 6,25)) et des rendements des groupes de composés selon la FNR.

Comment nous le calculons et ce que signifient les zones

Évaluation pour les unités de méthanisation

bon — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationStable, généralement accepté sans redevance

Potentiel par tonne de matière brute : élevé (83 m³ CH₄/t); pas de menace particulière pour la stabilité. Coûts de manutention : fibres, couche flottante.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +2

  • +2potentiel de 83 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 253 × MS 37,8 % × MOS 87,2 %)

Stabilité du procédé 0

  • 0aucun facteur

Manutention et coûts −0,5

  • −0,5fibres, couche flottante — broyage et brassage intensif

Total des points : 1,5 · seuils : ≥ 2,5 très bon, ≥ 1 bon, en dessous — neutre ; négatif en cas de risque cumulé pour le procédé.

Évaluation éditoriale selon la méthodologie · fiabilité de l’évaluation : élevée · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 35 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Napier grassProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 35 enregistrements et la moyenne pondérée de 253 m³ CH₄/t MOS. 35 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSTong et al. (1990): 288 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 1: 191 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 2: 221 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 3: 231 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 4: 238 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 5: 247 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 6: 248 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 7: 249 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 8: 251 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 9: 255 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 10: 257 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 11: 258 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 12: 260 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 13: 264 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 14: 274 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 15: 291 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 16: 294 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 17: 310 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dahunsi (2019) · 1: 200 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dahunsi (2019) · 2: 202 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 1: 342 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 2: 372 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kouas et al. (2017): 255 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 1: 98 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 2: 103 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 3: 112 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 4: 121 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 5: 123 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 6: 150 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 7: 181 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 8: 189 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 9: 203 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 10: 217 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 11: 218 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Surendra i Khanal (2015) · 12: 236 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne253

Les lignes en pointillés sont une courbe de modèle (cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt)) ; le point final provient de la publication. Toutes les courbes sont des courbes de modèle.

Production cumulée de méthane au cours de l’essai [m³ CH₄/t MOS]. La ligne épaisse est la moyenne pondérée de tous les enregistrements (253) ; les points marquent les valeurs finales données dans les publications. Pointez le graphique pour lire les valeurs ; cliquez sur un élément de la légende pour masquer ou afficher un enregistrement.

  • Afficher les enregistrements restants dans la légende (23)

Enregistrements et sources

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SourceBMP
m³ CH₄/t MOS
TempératureÉchantillonCourbe
Tong et al. (1990) DOI28835 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : air driedpoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI19135 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI22135 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 3 DOI23135 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Dried to 20% moisture R9point final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 4 DOI23835 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 5 DOI24735 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Dried to 20% moisture R5point final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 6 DOI24835 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 7 DOI24935 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 8 DOI25135 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Dried 40% moisture -R8point final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 9 DOI25535 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Dried 40% moisture -R3point final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 10 DOI25735 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 11 DOI25835 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 12 DOI26035 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 13 DOI26435 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Ensiledpoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 14 DOI27435 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 15 DOI29135 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 16 DOI29435 °C · mésophileNapier grasspoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 17 DOI31035 °C · mésophileNapier grass · prétraitement : Ensiledpoint final (courbe de modèle)
Dahunsi (2019) · 1 DOI20037 °C · mésophilegrass silage Pennisetum puroureumpoint final (courbe de modèle)
Dahunsi (2019) · 2 DOI20237 °C · mésophilegrass silage Pennisetum puroureumpoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI34235 °C · mésophileNapierGrass Sheathpoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI37235 °C · mésophileNapierGrass Laminapoint final (courbe de modèle)
Kouas et al. (2017) DOI25535 °C · mésophilenapier grasspoint final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 1 DOI9837 °C · mésophileNapier Grass growth stage 8point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 2 DOI10337 °C · mésophileNapier Grass growth stage 8point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 3 DOI11237 °C · mésophileNapier Grass growth stage 8point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 4 DOI12137 °C · mésophileNapier Grass growth stage 6point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 5 DOI12337 °C · mésophileNapier Grass growth stage 6point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 6 DOI15037 °C · mésophileNapier Grass growth stage 6point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 7 DOI18137 °C · mésophileNapier Grass growth stage 4point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 8 DOI18937 °C · mésophileNapier Grass growth stage 4point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 9 DOI20337 °C · mésophileNapier Grass growth stage 2point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 10 DOI21737 °C · mésophileNapier Grass growth stage 4point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 11 DOI21837 °C · mésophileNapier Grass growth stage 2point final (courbe de modèle)
Surendra i Khanal (2015) · 12 DOI23637 °C · mésophileNapier Grass growth stage 2point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée253moyenne arithmétique 227, SD 65

Composition typique

Matière sèche (MS)
37,8% (plage 16,1–81,5)
Matière organique sèche (MOS)
87,2 % MS (plage 80,2–94,9)
Azote
2,1 % MS
Rapport C/N
16,4

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : CROPGEN D4, MY-D) ; matière sèche : 8 déterminations, matière organique sèche : 9 déterminations. Le rapport C/N a été calculé comme le rapport des teneurs en C et en N (% MS) issues de la même source. La plage de MS comprend aussi bien des échantillons frais que des échantillons partiellement séchés ou séchés avant l’essai – pour un matériau frais, c’est la partie basse de la plage qui s’applique, idéalement votre propre mesure.

Sources : Tong et al. (1990); Dahunsi (2019); Gunaseelan (2004); Surendra et al. (2015).

La composition de la matière première varie d’un lot à l’autre — pour les calculs d’unité, utilisez l’analyse de votre propre échantillon. Le calculateur insère automatiquement des valeurs typiques.

Propriétés du procédé

  • saisonnier
  • fibreux
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Le calculateur de codigestion évaluera un mélange précis contenant ce substrat.

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 35 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Napier grass », issus de 6 publications publiés entre 1990 et 2019. Les résultats vont de 98 à 372 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 253 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 227, écart type 65).

Les essais ont été réalisés à 35, 37 °C (régime : mésophile). Les différences de température, d’inoculum, de durée d’essai et de préparation de l’échantillon sont des causes typiques de la dispersion des résultats entre laboratoires.

Pour 35 enregistrements, la publication ne donne que la valeur finale. La ligne du graphique est alors une courbe de modèle (cinétique du premier ordre) et ne sert qu’à comparer les formes — seul le point final provient de la publication.

Comment utiliser ces données

Le BMP décrit le potentiel obtenu lors d’un essai en batch dans des conditions de laboratoire. Dans une unité à l’échelle industrielle, le rendement dépend en outre du temps de séjour, de la charge du digesteur, du brassage et de la composition de la ration. Pour les calculs préliminaires, il est préférable d’utiliser la moyenne pondérée, et pour l’évaluation du risque l’ensemble de la plage de résultats. Lors de la planification d’une ration donnée, il est utile de commander votre propre essai BMP sur un échantillon représentatif.

La méthodologie en bref

Le BMP est la quantité de méthane obtenue à partir de la matière organique sèche (MOS) lors d’un essai en batch, exprimée en m³ CH₄ par tonne de MOS (numériquement identique aux NmL CH₄/g MOS des publications) et ramenée aux conditions normales (0 °C, 101,325 kPa). La moyenne pondérée attribue à chaque publication un poids total de 1, réparti à parts égales entre ses résultats pour le substrat — un article testant vingt variétés ne pèse donc pas plus qu’un article portant sur un seul échantillon. Dans les programmes interlaboratoires, l’unité retenue est le laboratoire (poids total 1), et au sein de celui-ci le poids d’un essai augmente avec le nombre de flacons (répétitions). Les résultats après prétraitement (par ex. thermique, chimique, enzymatique) sont présentés séparément et ne sont pas inclus dans la moyenne.

Les lignes continues sont des courbes mesurées lors des essais. Lorsqu’une publication ne donne que le résultat final, nous traçons un modèle cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt) : seul le point final provient de la publication, et la forme de la courbe sert uniquement de visualisation — il ne faut pas en tirer la production d’un jour donné. Pour ce substrat, k = 0,085 j−1 a été retenu (médiane des constantes de vitesse k rapportées dans les sources et/ou ajustées aux courbes moyennes mesurées).

Les statistiques décrivent la dispersion des résultats publiés — une compilation descriptive, et non une méta-analyse ni une garantie de rendement d’une unité.

Méthodologie complète et politique de correction

Résultats après prétraitement (4) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS
PrétraitementÉchantillon
Dahunsi (2019)312physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)320physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)387physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)366physicalgrass silage Pennisetum puroureum

Bibliographie

  1. Tong, X.; Smith, L.H.; McCarty, P.L. (1990). Methane fermentation of selected lignocellulosic materials. Biomass 21(4), 239–255. DOI: 10.1016/0144-4565(90)90075-u DOI
  2. Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI
  3. Dahunsi, S. (2019). Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26. DOI: 10.1016/j.biortech.2019.02.006 DOI
  4. Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI
  5. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI
  6. Surendra, K.; Khanal, S.K. (2015). Effects of crop maturity and size reduction on digestibility and methane yield of dedicated energy crop. Bioresource Technology 178, 187–193. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.09.055 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.