Dossier de presse. METHANISATION : voyage d'études à la découverte d'unité en Allemagne et Pays-Bas

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1 Dossier de presse METHANISATION : voyage d'études à la découverte d'unité en Allemagne et Pays-Bas Contexte : Un lien étroit existe entre l'agriculture et l'énergie. L'agriculture consomme de l'énergie, mais elle est aussi et surtout l'un des rares secteurs à pouvoir être producteur d'énergie renouvelable. Après le photovoltaïque, les agriculteurs comme d'autres acteurs économiques s'interrogent de plus en plus sur l'intérêt de la méthanisation. Suite à la réévaluation des tarifs d'achat de l'électricité et la possibilité d'injecter le biogaz dans le réseau, la filière méthanisation française semble aujourd'hui lancée. En, depuis 2007, la filière méthanisation agricole suit en développement exponentiel. De 5 installations en 2007, elles ont presque presque atteint les 50 fin Ce nombre reste cependant loin de l'allemagne qui compte plus de 7000 unités agricole en production. La politique de subvention et de tarif d'achat de l'électricité expliquent en partie cette différence. Les 8, 9 et 10 février 2012, une dizaine d agriculteurs des départements de l, de la HauteGaronne, du Gers et du, accompagnés des conseillers énergie de leur Chambre d Agriculture respective, ainsi que les partenaires espagnols, se sont envolés vers Allemagne et les Pays Bas pour visiter des installations de méthanisation. Ce voyage d étude «méthanisation» a été organisé par les 4 Chambre d Agriculture de MidiPyrénées, dans le cadre du programme «APERSUE». 1

2 APERSUE : APERSUE (Agriculture et PERformance énergétique dans le Sud Ouest Européen) est un programme européen transnational entre l et la réunissant 8 partenaires. La finalité partagée du projet APERSUE consiste à faciliter l accès aux technologies et pratiques innovantes en Energie et vise à créer un réseau de compétences «Agriculture et Energie» sur le sud-ouest européen au travers de : l élaboration et la diffusion de connaissances et l accompagnement de la mise en oeuvre de mesures visant à réduire les dépenses énergétiques en agriculture l appui au développement d alternatives énergétiques efficaces et respectueuses de l environnement la transformation en avantage compétitif pour les entreprises comme pour le territoire de cette performance énergétique. APERSUE tend à atteindre les résultats suivants : Constitution de collectifs d agriculteurs sur des thématiques spécifiques (Economies ou production Engagement de projets individuels et collectifs de production d énergies renouvelables Implication des collectivités, des acteurs du secteur agricole D ici décembre 2013, un réseau d expert, un site Internet, une base documentaire sur les énergies en agriculture, des journées techniques Ce voyage d'études sur le thème de la méthanisation, à destination des agents partenaires et des agriculteurs, s'inscrit donc entièrement dans les objectifs du programme. Le projet APERSUE a débuté le 01 janvier 2011 et se terminera le 31 décembre Durant ces trois ans de vie du projet, différentes actions vont être mises en place dans chacun des territoires pour atteindre les objectifs fixés. APERSUE est financé par l Union Européenne, fonds FEDER dans le cadre du Programme SUDOE. Objectifs du voyage d'études : Les objectifs de ce voyage étaient multiples. Il devait permettre de connaître et comprendre la technologie par voie sèche, mais également d approcher la technologie en infiniment mélangée sur des petits collectifs avec un approvisionnement diversifié. Ce voyage était également l occasion de voir différentes possibilités de valorisation de la chaleur. Ce voyage a permis de découvrir : le contexte de la méthanisation en Allemagne et aux Pays-Bas, des unités de méthanisation par voie sèche des constructeurs Bekon et Ogin, des unités en infiniment mélangé autour de petits collectifs, l organisation, le contexte économique et environnemental des sites et la valorisation des digestats. Au programme, 4 installations de méthanisation avec cogénération ont été visitées dont 3 en Allemagne, pays référence en terme de méthanisation, et une aux Pays-Bas. Ci-dessous les principales caractéristiques des installations visitées. A noter que les Chambre d Agriculture rédigeront une fiche technico-économique par projet bien plus détaillée à destination des agriculteurs de la région. 2

3 Présents : Le programme APERSUE est constitué de 8 partenaires, 4 organismes français et 4 organismes espagnols : Chambres d'agriculture de l', de la Haute-Garonne, du Gers et du IKT, DAAM, FUNDAGRO et AGENEX Liste des personnes présentes au voyage méthanisation NOM ADER DUPIN GENIEZ LEBRETON SOULA MARRE NEDELLEC PELISSOU ROUSSILLON BRUS DEDIEU LEBRUN AGUIRRE ARRIETA GARRASTAZU Cuadros Blazquez Ruíz Celma Ordóñez Muñoz VANHAECKE TOULIS DuBOUSQUET MARTOREL CAMPOS DE ECHANOVE RECALDE Prénom Bernard Joël Jean-Michel Jean-Luc Francis Christian Julien Pascal Jean-François DAVID Ludovic Stéphanie Noemi Imanol Amaia Francisco Antonio Javier Gérard François Jean-Luc Didier Legardi Cristina JESÚS Structure Chambre d'agriculture de Haute-Garonne Chambre d'agriculture du Chambre d'agriculture d' Chambre d'agriculture d' Chambre d'agriculture d' IKT IKT IKT AGENEX AGENEX AGENEX Chambre d'agriculture du Gers FUNDAGRO FUNDAGRO Fonction Pays Département/Région Haute-Garonne Haute-Garonne Haute-Garonne Haute-Garonne Pays-Basque Pays-Basque Pays-Basque Extreme Adour Extreme Adour Extreme Adour Gers Navarre Navarre Navarre Les membres du projet APERSUE et les agriculteurs (source : Chambre d'agriculture du ) 3

4 La méthanisation : La méthanisation est un procédé biologique de dégradation par des bactéries de la matière organique en l'absence d'oxygène. Cette dégradation produit principalement du méthane et du dioxyde de carbone. Ce méthane est par la suite valoriser pour son pouvoir énergétique par combustion. La partie non dégradée : appelée digesat, est quant à elle valoriser comme fertilisant sur les terres agricoles. Programme et itinéraires : Mercredi 8 février 2012 : 12h : rendez-vous à l'aéroport d'hambourg (Allemagne) = A sur les cartes 14h45 : Visite n 1 Installation de Méthanisation de Melzingen (Allemagne) = B Jeudi 9 février 2012 : 7h30 : départ d'hambourg 11h : arrivée au siège de la société BiogasNord 14h : Visite n 2 Installation de méthanisation de Bielefeld (Allemagne) = C 15h30 : Visite n 3 Installation de méthanisation de Halle (Allemagne) = D 17h : départ pour les Pays-Bas Vendredi 10 février 2012 : 8h30 : Visite n 4 Installation méthanisation par voie sèche à Zeewolde (Pays-Bas) = E 14h : retour vers Toulouse et l' = F 4

5 Les visites : Visite 1 : Méthanisation voie sèche en discontinue, Bekon Particulièrement développée dans le milieu industriel la méthanisation discontinue en voie sèche intéresse aujourd hui l'agriculture. Ayant en charge la bonne gestion des ses sous-produits, elle cherche à s approprier cette technologie qui permet une valorisation agro-énergétique de la biomasse telle que les fumiers, déchets végétaux et tous sous-produits ayant un taux de matières sèches moyen supérieur à 30%. Caractéristiques de l'installation L installation appartient à deux agriculteurs, producteurs de céréales, betteraves et pommes de terre, dans la région de basse saxe. Ils s'approvisionnent en fumiers chez d'autres agriculteurs voisins. Ils utilisent également des cultures énergétiques (ensilage d herbe et maïs). Les cultures ensilées pour la méthanisation représentent 180 à 200 ha. Les substrats utilisés : Fumier de bovins (environ 4000 t/an), Fiente de volailles sèche (environ 4000 t/an), Ensilage de maïs (environ 3000 t/an), Ensilage d herbe (environ 3000 t/an), Ensilage de seigle, Ensilage de blé, Betterave à sucre, Pommes de terres, Paille, Foin (Source : Bekon) Le principe de fonctionnement A chaque remplissage les substrats entrants sont mélangés avec la moitié du digestat sortant. Pour une contenance de 260 t on introduit 120 t de produits frais mélangés à 140 tonnes de digestat afin de permettre l inoculation. Le digesteur est refermé et l oxygène est évacué automatiquement. La ration est ensuite arrosée par la phase liquide collectée dans les différents garages. Cette action a pour but d inoculer et réchauffer la ration pour atteindre une température proche de 39 C. Dès que le biogaz généré dans le digesteur contient un taux de méthane de plus de 20%, il est dirigé vers le moteur. Le démarrage de chaque digesteur à intervalles réguliers permet d obtenir une production de biogaz. Données économiques Investissement : en 2008 soit 5100 /kwé. En, la filière méthanisation n étant pas encore structurée, prévoir par kwé. 5

6 Visite 2 : Méthanisation en voie liquide infiniment mélangée, Biogas Nord En 2008, la mairie de Bielefeld (Allemagne) s'est associée à un agriculteur pour mettre en place une unité de méthanisation. La collectivité a investit dans l'installation, quant à l agriculteur, il est propriétaire du terrain et il est en charge de l'exploitation de l'unité. Cette unité est alimentée par du lisier de porcs et de l'ensilage de maïs. Le biogaz est produit sur site puis transporté jusqu'à un cogénérateur situé à 3,6 km. L'électricité est injectée dans le réseau électrique et la chaleur permet de chauffer une université et une piscine. Comme la chaleur du cogénérateur est récupérée intégralement pour alimenter un réseau de chaleur, les digesteurs sont donc chauffés par une chaudière à plaquette bois. Caractéristiques de l'installation : Maitre d'ouvrage : Mairie de Bielefeld Mise en service : 2009 Constructeur : Biogas Nord Procédé : méthanisation en voie liquide infiniment mélangée Méthanisation avec cogénération : production d'électricité injectée dans le réseau et valorisation de la chaleur (piscine et université) Temps de séjour : 100 jours (digestion + post-digestion) Temps de travail : 1 à 1h30/jour (Source : Chambre d'agriculture du ) 6

7 Données techniques et économiques : Cogénération puissance électrique : 500 kwe Substrats : Lisier de porcins : 4000 t produits par l'exploitant et Maïs ensilage : 9000 t produits par l'exploitant et es fermes voisines Unité de méthanisation composée : de trois silos de 1750 m² chacun pour le stockage du maïs d'une pré-fosse pour le lisier d'une trémie à fond mouvant pour alimenter le digesteur en matière solide d'un digesteur de 2260 m3 qui produit 95% du biogaz d'un post-digesteur de 2700 m3, produisant 4% du biogaz d'une fosse de stockage de 5300 m3 pour stocker le digestat avant épandage, 1% du biogaz produit Investissement : de 2,9 millions d'euros Visite 3 : Méthanisation en voie liquide infiniment mélangée, Biogas Nord En 2010, l'agriculteur s'est lancé dans un projet de méthanisation. Son exploitation est située à Halle. Le maïs ensilage est le substrat principale de son unité. Il en produit une partie et achète l'autre aux agriculteurs voisins. Il vend également le digestat de son unité comme élément fertilisant. Caractéristiques de l'installation : Maitre d'ouvrage : un agriculteur Mise en service : 2010 Constructeur : Biogas Nord Procédé : méthanisation en voie liquide infiniment mélangée Méthanisation avec cogénération : production d'électricité injectée dans le réseau et valorisation de la chaleur sur la ferme Temps de travail : 1 à 1h30/jour (Source : Chambre d'agriculture du ) 7

8 Données techniques et économiques : Cogénération puissance électrique : 250 kwe Substrats : fumiers de bovins, maïs ensilage, seigle Unité de méthanisation composée : d'un digesteur d'une trémie Peecon pour alimenter le digesteur en matière solide d'une fosse de stockage pour stocker le digestat avant épandage Investissement : de 1,1 millions d'euros Visite 4 : Méthanisation en voie sèche continue, Ogin M. Van der Knijff, exploitant agricole à Zeewolde dans la région Flevoland, a investit en décembre 2008 dans une unité de méthanisation par voie sèche système piston avec broyage et hydrolyse des substrats. L installation répartit sur une surface de 1,5 ha, a commencé à produire en avril Cette unité de méthanisation par voie sèche permet de digérer 100 t de gisement/j avec un taux de matière sèche moyen compris entre 30 et 35% contrairement à la méthanisation par voie liquide où le gisement introduit ne doit pas dépasser les 20 % de MS. La méthanisation est assurée par deux digesteurs type piston qui permettent une avancée de la matière à mesure qu elle se digère selon le principe d un tube digestif. Ce procédé de méthanisation est ainsi appelé continue du fait que l apport de matière à digérer et la production de digestat sont quotidiens, contrairement à la méthanisation discontinue avec plusieurs digesteurs type garage ou silo montés en parallèle où chaque digesteur et vidé/remplis toutes les 3 semaines en moyennes. Il permet ainsi d avoir une production de biogaz plus régulière et en général de réduire significativement le temps de travail. Caractéristiques de l installation : Maître d ouvrage : M. Van der Knijjf, exploitant agricole Constructeur : OGIN Méthanisation : cogénération avec valorisation chaleur par le séchage de production végétale.15 à 20% de la chaleur utilisés pour chauffer le digesteur Méthanisation par voie sèche continue avec broyage et hydrolyse du gisement au préalable Méthanisation thermophile (55 C) = pasteurisation du digestat Capacité t/an de coproduits dont 50% lisier et fumier et divers substrats agricoles, déchets de restauration collective et glycérine Temps de séjour 16 à 17 jours en digesteur Données techniques 2 cogénérateurs d une puissance de 713 kwe chacun (total = 1,4 MWe =1400 kwe) 1 mélangeur (Biomix) = trémie d incorporation 2 digesteurs Système piston de 770 m3 chacun 1 séparateur de phase 1 post-digesteur pour fraction liquide de m3, brassé par système de pompe économe en énergie. Capacité de stockage du biogaz de m3 sous la double membrane du post digesteur 1 laveur = désulfurisation, souffre précipité récupéré dans fraction liquide 1 lagune double membranes pour stockage digestat liquide 8

9 1 cuve de stockage gisement liquide (lisier) + 5 silos de stockage gisement solide 1 broyeur (Molares) qui permet d augmenter la rapidité de digestion en accroissant le contact matière organique-bactéries. La consommation électrique du broyeur est économe : 3 kwh/t. Une fois le gisement broyé, il est mélangé au gisement liquide dans la cuve à hydrolyse. 1 cuve (450 m3) à hydrolyse qui se fait à une température de 30 C, elle permet de stimuler le procédé de dégradation et permet un meilleur contrôle notamment de l acidité, qui en trop grande quantité abaisse le ph et inhibe le procédé de méthanisation. (Source : Ogin) Données économiques Investissement : 4.3 millions d euro dont de génie civil Charges de fonctionnement annuelles : Recette annuelle : 1.5 millions d euro Temps de retour brut : 5 ans Schéma de l installation Chaleur Electricité Cogénérateur Laveur Stockage gisement liquide Digesteur «piston» Post digesteur fraction liquide Hydrolyse Digesteur «piston» Trémie Digestat solide Broyeur Source : CDA31 Silos de stockage gisement solide Lagune stockage digestat liquide 9