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Les digesteurs anaérobies utilisent des micro-organismes pour décomposer la matière biologique qui, comme sous-produit, produit du méthane gazeux. Ce processus se déroule en l’absence d’oxygène et est le plus souvent observé dans le processus de fermentation que l’on trouve dans la production de bière et de bière blonde. Il est également utilisé depuis un certain temps dans les pays en développement, dans les petites exploitations agricoles et dans les bâtiments, comme source d’énergie pour la cuisine et l’éclairage.

Le procédé des digesteurs anaérobies

Les digesteurs anaérobies commencent à être de plus en plus utilisés au Royaume-Uni comme moyen de créer de l’énergie renouvelable et de traiter le problème de nos déchets quotidiens. Pour les technologies vertes, il s’agit d’une situation gagnant-gagnant qui peut être réalisée à l’échelle industrielle.

Histoire des digesteurs anaérobies

La digestion anaérobie est une autre technologie verte qui remonte à un certain temps. Au Xe siècle av. J.-C., on dit qu’il servait à chauffer l’eau en Assyrie et les Perses ont aimé faire la même chose jusqu’au XVIe siècle. Le premier scientifique à réaliser que les digesteurs anaérobies pouvaient être utilisés pour produire des gaz inflammables fut le chimiste flamand Jan Baptist van Helmont au 17ème siècle.
Peu de temps après, la première usine de digesteurs anaérobies a été mise en service au milieu des années 1800 en Inde. Ces derniers temps, le pays qui a le mieux travaillé avec cette technologie est le Danemark qui, en 2000, a lancé une initiative de production d’énergie qui a permis de doubler les niveaux de biogaz.
En 1895, en Angleterre, le premier gaz a été produit par une fosse septique sur des terres agricoles pour fournir un éclairage au gaz et la première technologie brevetée spécifiquement pour la production de gaz a été enregistrée en Allemagne pour le réservoir Imhoff. Le Royaume-Uni a généralement été assez loin derrière ses homologues européens en ce qui concerne la digestion anaérobie, mais cela commence à changer à mesure que les conseils et les entreprises de tout le pays adoptent la nouvelle technologie.

Comment fonctionnent les digesteurs anaérobies

Les digesteurs anaérobies sont simples dans leur concept. Tout ce dont vous avez besoin est un contenant étanche à l’air (oxygène), quelques déchets et quelques microbes. Les microbes décomposent les déchets et produisent du biogaz avec un liquide riche en nutriments, ou engrais. Le méthane peut ensuite être injecté dans une unité de production combinée de chaleur et d’électricité qui peut être utilisée pour produire de l’électricité qui, à son tour, est utilisée pour alimenter une maison ou exportée vers le réseau national.

Diagramme du digesteur anaérobie

Une grande quantité de déchets est nécessaire pour produire du biogaz, c’est pourquoi il ne convient pas actuellement à un usage domestique, mais est idéal pour des applications de taille moyenne à grande qui peuvent souvent servir des communautés entières.

Types de digesteurs anaérobies

Il existe une grande variété de digesteurs anaérobies qui peuvent produire du méthane gazeux et ils commencent à être utilisés à l’échelle industrielle au Royaume-Uni. Il existe deux systèmes principaux, selon la température : Mésophile où le digesteur fonctionne à 25 et 45 degrés centigrades et Thermophile qui fonctionne à des températures plus élevées. Le thermophile est généralement un procédé plus rapide, mais c’est une technologie plus coûteuse. Les procédés de digestion anaérobie peuvent aussi être humides (avec ajout d’eau) ou secs et fonctionner en continu ou par lots.

Les avantages des digesteurs anaérobies

Les digesteurs anaérobies présentent un large éventail d’avantages environnementaux, économiques et agricoles. Le procédé produit une source d’énergie renouvelable remplaçant les combustibles fossiles et il le fait à partir de déchets, ce qui réduit les coûts. Il peut, dans les bonnes circonstances, produire de l’électricité et de la chaleur qui peuvent être utilisées pour alimenter une maison de ferme, des bâtiments d’usine ou, dans le cas d’installations à grande échelle, fournir une énergie précieuse pour les zones urbaines.
Les digesteurs anaérobies produisent également de précieux engrais liquides comme sous-produit qui peut être utilisé en agriculture. La digestion anaérobie a été présentée comme la solution parfaite et un moyen durable de traiter tous les déchets organiques que nous produisons par millions de tonnes chaque jour. La plupart des déchets alimentaires ne sont plus acheminés vers des sites d’enfouissement comme par le passé, mais vers des digesteurs anaérobies.

Les digesteurs anaérobies domestiques

La possibilité d’utiliser des digesteurs anaérobies domestiques est extrêmement étroite à l’heure actuelle, la phase finale de conception et de développement étant entièrement en cours. L’espoir est que le ménage moyen produira suffisamment de déchets pour en faire un ajout viable à la liste croissante des technologies renouvelables qui profitent aux maisons.

Selon les recherches actuelles, il faut environ une tonne de déchets pour produire 140 mètres cubes de biogaz. Il y a aussi le fait que le Royaume-Uni est généralement trop froid pour que la digestion anaérobie mésophile produise la quantité requise de biogaz (la température optimale est de 35), il est possible d’augmenter la température ambiante pour aider à atteindre l’état optimal. La seule façon actuelle pour les maisons d’aller de l’avant est de participer à des projets communaux de collecte de leurs déchets pour des digesteurs anaérobies à plus grande échelle qui peuvent alimenter la communauté en énergie renouvelable, comme c’est le cas actuellement avec la plupart des conseils municipaux à travers le pays.

La technologie progresse plus rapidement maintenant que nous adoptons l’agenda vert et il se peut que des applications plus efficaces ou hybrides se développent à l’avenir, ce qui signifie que les ménages individuels pourront produire leur propre biogaz à partir de leurs déchets.

Digesters anaérobies commerciaux

De nombreux conseils locaux au Royaume-Uni utilisent maintenant le potentiel de production de quantités substantielles de biogaz à partir de nos déchets collectifs. Les agriculteurs le font depuis un certain temps, profitant également de la production d’engrais précieux pour leurs champs. Des digesteurs anaérobies de petite taille peuvent être installés pour les exploitations agricoles, les entreprises commerciales et les communautés et l’obstacle de l’obtention d’un permis de construire a été assoupli ces dernières années pour encourager le développement dans ce domaine.

En juillet dernier, Sainsbury a annoncé que son magasin de Cannock allait être le premier supermarché à être alimenté par la digestion anaérobie des déchets alimentaires. L’entreprise est le plus grand utilisateur de la digestion anaérobie, ayant pris la décision, il y a quelque temps, de ne pas envoyer ses déchets alimentaires dans un site d’enfouissement, mais de les faire recycler.

Digestion anaérobie à grande échelle

Il ne fait aucun doute que la digestion anaérobie fonctionne plus efficacement au moment où elle est planifiée à grande échelle. En mars de cette année, la plus grande installation de digestion anaérobie du Royaume-Uni a été mise en service dans une ferme de Redford, dans le Nottinghamshire. Il s’agit d’une centrale de 3 MW capable de fournir de l’électricité à plus de 6 000 foyers.

L’industrie brassicole adopte également l’idée des digesteurs anaérobies pour le traitement de ses déchets. Les brasseurs Adnams ont même créé une nouvelle branche d’activité qui s’occupe spécifiquement de la production de biogaz à partir du brassage et des déchets alimentaires.
Les conseils municipaux ont été parmi les précurseurs de la construction d’usines de digestion anaérobie industrielle pour traiter la grande quantité de déchets alimentaires produits par les communautés locales, comme l’usine Walpole dans le Somerset, qui traite 30 000 tonnes par an et peut alimenter en électricité 1 700 foyers en un an.

Financement pour les digesteurs anaérobies

Bien qu’il n’y ait pas de financement pour les installations domestiques et qu’il n’y ait aucun besoin réel de digesteurs anaérobies, les petites et grandes exploitations agricoles, comme celles que l’on trouve souvent sur les fermes, peuvent bénéficier du tarif de rachat garanti du gouvernement si le processus est utilisé pour créer de l’électricité ou de l’incitatif pour la chaleur renouvelable qui vous récompense pour produire du biogaz. Des initiatives commencent à voir le jour, comme le Rural Community Renewable Energy Fund, géré par les organismes gouvernementaux Defra et le DECC.

Il s’agit de surveiller cet espace pour voir si d’autres initiatives commenceront à voir le jour au cours des prochaines années en ce qui concerne la digestion anaérobie.
Les digesteurs anaérobies en valent-ils la peine ? il n’y a aucun doute que, sur une assez grande échelle, les digesteurs anaérobies fournissent une source précieuse d’énergie renouvelable et un bon retour sur investissement. Le problème auquel ils devront toujours faire face est la collecte d’une quantité suffisante de déchets pour produire le biogaz qui peut être utilisé pour alimenter les maisons en chaleur et en électricité. Pour le moment, l’accent est mis sur les digesteurs anaérobies industriels, communautaires et agricoles qui ont les déchets et la capacité de produire une quantité importante de biogaz.

L’avenir des digesteurs anaérobies

Selon la recherche, il existe environ 4 000 grandes installations industrielles en Europe, mais seulement 25 d’entre elles se trouvent actuellement au Royaume-Uni. La croissance des digesteurs anaérobies communautaires est davantage le résultat d’un désir de faire quelque chose pour réduire la quantité de déchets alimentaires que nous produisons à grande échelle plutôt que d’un désir fervent de produire une énergie renouvelable avec un peu d’engrais.

De la ferme à l’industrie alimentaire, on s’intéresse de plus en plus à la recherche de solutions à notre problème des déchets. En 2014, le gouvernement écossais a interdit l’enfouissement de tout déchet alimentaire et il a été suggéré que des interdictions similaires soient introduites pour le reste du Royaume-Uni.

L’un des problèmes des digesteurs anaérobies à très grande échelle est de se débarrasser du digestat – la masse solide qui reste une fois le processus terminé. Certaines recherches ont montré qu’en mettre trop dans la terre peut causer un surplus excessif de nutriments qui peuvent en fait être nocifs pour la vie animale et végétale. Un certain nombre d’experts en énergie ont dit que, pour résoudre ce problème, l’avenir des digesteurs anaérobies est dans les petites et moyennes usines qui produisent de 500 à 2 000 kW d’énergie biogaz et moins de sous-produits solides.
Qu’en est-il de l’avenir des digesteurs anaérobies domestiques ? Alors que le problème sera toujours d’obtenir suffisamment de déchets pour produire suffisamment de biogaz pour rentabiliser l’investissement, il se peut qu’à l’avenir nous utilisions une technologie hybride qui combine plusieurs approches renouvelables et les relie ensemble dans un même appareil. Mais ce n’est pas pour demain.

Installateurs et fabricants de digesteurs anaérobies

Il existe un certain nombre d’installateurs et de fabricants spécialisés de digesteurs anaérobies de petite, moyenne et grande échelle. Une installation de digesteur anaérobie de taille moyenne peut prendre jusqu’à six mois et nécessitera évidemment un permis de construire.

Il ne fait aucun doute que le développement de nouvelles technologies pour la digestion anaérobie est l’une des choses les plus passionnantes pour la création d’énergie renouvelable et s’attaquer à ce problème important que constitue le traitement de nos déchets en constante augmentation. Si cette technologie vous intéresse ou si vous êtes propriétaire d’une ferme ou d’une autre entreprise appropriée, contactez-nous et nous pourrons vous aider à discuter de vos options sans frais et sans obligation.