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Tests BMPCultures énergétiques et plantes entières (WCS)

Sorghum, whole crop — BMP : 19 études, moyenne pondérée 351 m³ CH₄/t MOS

Sorghum, whole crop : 19 enregistrements de données BMP issues de 5 publications, moyenne pondérée 351 m³ CH₄/t MOS, plage 269–538.

évaluation : bonCH₄ 58 %

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Zarate123 / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
351m³ CH₄/t MOS
Plage
269–538m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
19études
Publications
5sources
Températures
35 °C, 38 °C, 40 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,8 kWh/m³ de biogaz

mesurée moyenne de 3 études BMP, plage 56,9–59,6 % ; lors d’un essai en batch, la teneur en CH₄ tend à être plus élevée que dans une unité.

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 (78 m³ CH₄/t); risque de procédé : acidification . Pas d’exigences supplémentaires de manutention.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +2

  • +2potentiel de 78 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 351 × MS 24,1 % × MOS 92 %)

Stabilité du procédé −0,5

  • −0,5acidification : dégradation rapide / pH acide, risque d’accumulation d’AGV, nécessité d’un tamponnage

Manutention et coûts 0

  • 0aucun facteur

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 19 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Sorghum, whole cropProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 19 enregistrements et la moyenne pondérée de 351 m³ CH₄/t MOS. 19 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).02004006000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSPouech (b.r.) · 1: 295 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Pouech (b.r.) · 2: 352 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Pouech (b.r.) · 3: 372 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 1: 311 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 2: 410 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993) · 3: 420 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 1: 367 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 2: 407 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 3: 480 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004) · 4: 538 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 1: 273 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 2: 286 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 3: 290 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 4: 305 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 5: 333 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 6: 351 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 7: 360 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 8: 362 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Sambusiti et al. (2013): 269 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne351

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 (351) ; 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 (7)

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		CH₄ dans le biogaz
% vol., mesuré		TempératureÉchantillonCourbe
Pouech (b.r.) · 129556,9 %40 °C · mésophileForage sorghumpoint final (courbe de modèle)
Pouech (b.r.) · 235258,5 %40 °C · mésophileSweet sorghumpoint final (courbe de modèle)
Pouech (b.r.) · 337259,6 %40 °C · mésophileGrain sorghumpoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI311—35 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI410—35 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) · 3 DOI420—35 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI367—35 °C · mésophileSorghum bicolor Laminapoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI407—35 °C · mésophileSorghum bicolor Sheathpoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 3 DOI480—35 °C · mésophileSorghum bicolor Inflorescence with flowerspoint final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) · 4 DOI538—35 °C · mésophileSorghum bicolor Inflorescence with Grainspoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 1 DOI273—38 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 2 DOI286—38 °C · mésophilesorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 3 DOI290—38 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 4 DOI305—38 °C · mésophileSorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 5 DOI333—38 °C · mésophilesorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 6 DOI351—38 °C · mésophilesucro varietypoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 7 DOI360—38 °C · mésophilevega sorghumpoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 8 DOI362—38 °C · mésophilesorghumpoint final (courbe de modèle)
Sambusiti et al. (2013) DOI269—35 °C · mésophileensiled sorgum foragepoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée35158,3 %moyenne arithmétique 357, SD 71

Composition typique

Matière sèche (MS)
24,1% (plage 15,5–93)
Matière organique sèche (MOS)
92 % MS (plage 86,6–97,1)
Azote
1,6 % MS
Rapport C/N
44,5

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 : 12 déterminations, matière organique sèche : 14 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 : Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for…; Gunaseelan (2004); Lallement et al. (2023); Sambusiti et al. (2013).

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
  • facilement dégradable
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Sources des données de procédé

  1. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
  4. 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
  5. Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
  6. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023) A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227
  7. Sambusiti, C.; Monlau, F.; Ficara, E.; Carrère, H.; Malpei, F. (2013) A comparison of different pre-treatments to increase methane production from two agricultural substrates. Applied Energy 104, 62–70
  8. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
  9. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 19 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Sorghum, whole crop », issus de 5 publications publiés entre 1993 et 2023. Les résultats vont de 269 à 538 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 351 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 357, écart type 71).

Les essais ont été réalisés à 35, 38, 40 °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 19 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 (2) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		PrétraitementÉchantillon
Sambusiti et al. (2013)346chemical-unspecifiedensiled sorgum forage
Sambusiti et al. (2013)361chemical-unspecifiedensiled sorgum forage

Bibliographie

  1. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.
  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. 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
  4. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  5. Sambusiti, C.; Monlau, F.; Ficara, E.; Carrère, H.; Malpei, F. (2013). A comparison of different pre-treatments to increase methane production from two agricultural substrates. Applied Energy 104, 62–70. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.10.060 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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