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Tests BMPCultures énergétiques et plantes entières (WCS)

Switchgrass — BMP : 3 études, moyenne pondérée 180 m³ CH₄/t MOS

Switchgrass : 3 enregistrements de données BMP issues de 3 publications, moyenne pondérée 180 m³ CH₄/t MOS, plage 122–246.

CH₄ ≈ 52 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Jebulon / Wikimedia Commons, licence CC0 1.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
180m³ CH₄/t MOS
Plage
122–246m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
3études
Publications
3sources
Températures
35 °C, 37 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,2 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 (à dominante glucidique (sans caractéristiques protéiques ni lipidiques)) 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

non évalué — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisation

Non évalué : la matière sèche indiquée dans les données se rapporte à un échantillon séché pour l’essai, et non au matériau tel que livré. Nous calculons l’évaluation lorsque la matière sèche et la matière organique sèche du matériau sont connues.

Évaluation éditoriale selon la méthodologie

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 3 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : SwitchgrassProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 3 enregistrements et la moyenne pondérée de 180 m³ CH₄/t MOS. 3 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSLabatut et al. (2011): 122 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Li et al. (2013): 246 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Baute et al. (2018): 173 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne180

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 (180) ; 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.

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		TempératureÉchantillonCourbe
Labatut et al. (2011) DOI12235 °C · mésophileswitchgrasspoint final (courbe de modèle)
Li et al. (2013) DOI24637 °C · mésophileSwitchGrasspoint final (courbe de modèle)
Baute et al. (2018) DOI17338 °C · mésophilePanicum virgatum (species mean)point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée180moyenne arithmétique 180, SD 62

Composition typique

Matière sèche (MS)
91,3% (plage 91,3–91,3)
Matière organique sèche (MOS)
96,3 % MS (plage 95,7–97)

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 1 détermination, matière organique sèche : 2 déterminations. Les échantillons ont été testés secs/séchés à l’air – la MS se rapporte au matériau utilisé dans l’essai, et non au matériau frais.

Sources : Labatut et al. (2011); Li 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
  • fibreux
  • dégradation lente
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Sources des données de procédé

  1. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013) Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Labatut, R.A.; Angenent, L.T.; Scott, N.R. (2011) Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates. Bioresource Technology 102(3), 2255–2264
  6. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018) Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198
  7. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 3 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Switchgrass », issus de 3 publications publiés entre 2011 et 2018. Les résultats vont de 122 à 246 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 180 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 180, écart type 62).

Les essais ont été réalisés à 35, 37, 38 °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 3 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

Bibliographie

  1. Labatut, R.A.; Angenent, L.T.; Scott, N.R. (2011). Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates. Bioresource Technology 102(3), 2255–2264. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.10.035 DOI
  2. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI
  3. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018). Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198. DOI: 10.3390/en11092198 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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