Sans les unités de méthanisation : que deviennent les déchets organiques sans digestion anaérobie maîtrisée

Sans digestion anaérobie maîtrisée, les déchets organiques, le lisier et le fumier se décomposent de manière non maîtrisée, en émettant du méthane, du protoxyde d’azote et de l’ammoniac ; l’unité de méthanisation capte le méthane et le transforme en énergie, pour autant qu’elle soit étanche et bien exploitée. Le bénéfice climatique n’est donc pas automatique, il résulte de la comparaison avec un scénario de référence précis.

Gaz à effet de serre

Le méthane (CH₄) se forme lors de la décomposition anaérobie de la matière organique, par exemple dans les décharges et les cuves de lisier. Selon le cinquième rapport du GIEC, son potentiel de réchauffement est environ 28 fois supérieur à celui du CO₂ sur un horizon de 100 ans et environ 84 fois sur un horizon de 20 ans. Le protoxyde d’azote (N₂O) a un potentiel d’environ 265. Le N₂O se forme principalement lors des processus de nitrification et de dénitrification, notamment lors du stockage et de l’épandage des effluents d’élevage. Dans les rapports suivants, les valeurs ont été légèrement modifiées. Détails sur les émissions des effluents d’élevage : Émissions des effluents d’élevage : méthane, N₂O et ammoniac.

Les dangers de la décomposition non maîtrisée

• Décharges : les biodéchets se décomposent en anaérobiose, produisant du biogaz de décharge qui, sans dégazage, s’échappe dans l’atmosphère (Biogaz de décharge).
• Lisier et fumier : dans des cuves ouvertes, ils émettent du méthane et de l’ammoniac.
• Lixiviats : issus de déchets alimentaires, ils contiennent des graisses, des protéines et des glucides qui peuvent polluer les sols et les eaux.
• Odeurs et risques sanitaires.

L’incinération de déchets à l’air libre est interdite en Pologne et constitue une contravention, c’est pourquoi les principales alternatives à la digestion anaérobie sont la mise en décharge, le compostage ou le traitement thermique dans des installations dotées d’une épuration des fumées.

Ce qu’apporte l’unité de méthanisation

La digestion dans un réacteur étanche capte le méthane qui, brûlé en cogénération, donne de l’électricité et de la chaleur ou, après épuration (upgrading), devient du biométhane. Le digestat a une nuisance olfactive moindre et constitue un engrais s’il remplit les exigences légales. La réduction des émissions concerne à la fois le climat (moins de méthane) et l’air (moins d’ammoniac avec un stockage et un épandage corrects).

Limites du bénéfice

1. Étanchéité : les fuites de méthane des installations, des cuves et des joints peuvent réduire le bénéfice ; c’est pourquoi la détection des fuites et les stockages fermés de digestat sont importants (Digestat : stockage en cuves fermées).
2. Scénario de référence : les émissions évitées dépendent de ce qui arriverait au substrat sans l’unité de méthanisation ; on ne peut pas attribuer la même valeur à chaque installation.
3. Hygiénisation : la digestion réduit le nombre d’agents pathogènes, mais ne remplace pas l’hygiénisation exigée pour les sous-produits animaux (règlement 1069/2009, notamment la pasteurisation).
4. Substrats dédiés : les cultures énergétiques exigent de tenir compte des émissions liées à leur production.

Solutions

• Investissez dans une infrastructure étanche, la surveillance des émissions et des mesures périodiques des fuites.
• Planifiez la collecte sélective des biodéchets et leur orientation vers des installations de compostage ou des unités de méthanisation plutôt que vers les décharges.
• Utilisez des techniques d’épandage du digestat à faibles émissions (Émissions d’ammoniac du digestat).
• Envisagez l’épuration (upgrading) du biogaz en biométhane là où il existe un acheteur.

La justification climatique du biogaz est solide, mais elle exige un calcul rigoureux et une réalisation étanche.

Importance de l’étanchéité et de la surveillance

Pour que l’unité de méthanisation réduise réellement les émissions, l’exploitant doit contrôler régulièrement l’étanchéité des réservoirs de gaz, des soupapes de surpression, des canalisations et des unités de cogénération, et mesurer le méthane imbrûlé dans les fumées du moteur. Les fuites et les imbrûlés sont les principales voies de pertes de méthane dans l’installation elle-même. De bonnes pratiques, telles que la couverture des stockages de digestat, la récupération du gaz du digestat et des contrôles réguliers, réduisent ces pertes (Pertes de méthane et émissions fugitives dans une unité de méthanisation).

Conclusion

L’unité de méthanisation n’est pas un remède à tous les problèmes des déchets organiques, mais là où l’alternative est la mise en décharge ou le stockage en cuves ouvertes, la digestion anaérobie maîtrisée permet de capter le méthane et d’obtenir de l’énergie et un engrais. La valeur climatique dépend de la qualité de réalisation et d’exploitation, l’évaluation doit donc reposer sur des mesures, et non sur des déclarations générales. De plus, il convient de noter que la réduction des odeurs et des lixiviats améliore la qualité de vie au voisinage des fermes et des sites de transformation, ce qui est parfois un argument local aussi important que le bilan des gaz à effet de serre. Les comparaisons de scénarios de référence pour des projets concrets exigent des données sur le type de substrat, son mode de gestion antérieur et les distances de transport, ainsi que sur le fait que l’installation utilise ou non des stockages fermés de digestat.