LA BIOMÉTHANISATION

Cycle de valorisation des matières organiques mises au bac brun (Co-éco).

Au Québec, il y a deux types de traitements pour les matières organiques issues des collectes municipales, soit les plateformes de compostage et la biométhanisation. La grande différence entre ces deux traitements est la présence ou non d’oxygène lors de la décomposition. Lorsque la matière se décompose, elle libère de l’eau, des éléments nutritifs, des minéraux et du gaz. Les gaz libérés varient selon la méthode de décomposition avec ou sans oxygène.

COMPOSTAGE

On peut comparer les plateformes de compostage au processus naturel de décomposition en forêt lorsque les feuilles tombent des arbres et se décomposent lentement sur le sol. Bien sûr, le processus est amélioré avec les technologies et les connaissances modernes, mais le principe de base et les résultats sont semblables.

Les feuilles sont toujours en contact avec l’air ambiant et les organismes qui les décomposent sont aérobiques, c’est-à-dire qu’ils agissent en présence d’oxygène. C’est pourquoi, lors de la décomposition de la matière par compostage, le gaz qui s’échappe est principalement du CO₂. Lors du compostage, seul le substrat riche en éléments et en minéraux est valorisé : le compost.

BIOMÉTHANISATION

Au BAC BRUN, la matière va à l’usine de BIOMÉTHANISATION et le processus de décomposition de la matière se déroule sans oxygène, comme dans un estomac. Lorsque la matière est décomposée sans oxygène, le gaz produit est principalement du méthane.

Les micro-organismes digèrent les restes de tables dans des biodigesteurs. 25 jours plus tard, deux produits sont valorisés : le méthane liquéfié, soit le biogaz et le digestat.

Le biogaz peut être utilisé comme source d’énergie renouvelable en substitution des gaz naturels ou encore pour remplacer le diesel dans le camion. Pour l’instant, le gaz ne peut pas encore être vendu dans le réseau pour être utilisé comme carburant, il est plutôt brûlé. Ce n’est pas l’idéal, mais c’est quand même beaucoup mieux que d’enfouir les matières organiques : la combustion du gaz émet du dioxyde de carbone au lieu du méthane, ce dernier étant un gaz à effet de serre environ 20 fois plus puissant ! Du point de vue environnemental, l’usine remplit donc l’objectif premier : recycler la matière organique en engrais plutôt que de l’enfouir et réduire les émissions de GES. 

Le digestat riche en éléments nutritifs et en minéraux est épandu dans les champs agricoles de la région de Rivière-du-Loup pour enrichir les sols.

FONCTIONNEMENT

Lorsque la matière arrive à l’usine de biométhanisation, celle-ci est déchargée dans une grande fosse où elle est par la suite acheminée dans un broyeur. Au broyeur, la matière est fractionnée en milliers de petits morceaux et les contaminants comme le plastique, le métal, etc. sont enlevés. Les matières organiques sont ensuite mélangées avec de l’eau. La mixture est acheminée dans les biodigesteurs où a lieu la biométhanisation.

Le procédé de biométhanisation se réalise à travers quatre phases qui exigent des conditions spécifiques afin de tirer le meilleur parti des micro-organismes qui digèrent la matière et produisent du méthane. Les quatre biodigesteurs se distinguent principalement par leur température et par la fréquence d’alimentation.

Le premier biodigesteur est alimenté par nos restes de table de manière quasi continue. Lorsque les matières arrivent dans le biodigesteur, celles-ci sont à la température ambiante. Elles vont être chauffées pour atteindre une température autour de 55 degrés Celsius. Il y a donc une variation de la température à chaque nouvel arrivage de matière organique. Cela affecte les micro-organismes qui digèrent la matière et produisent le biogaz plus difficilement dans ce milieu instable.

Les micro-organismes du deuxième et du troisième biodigesteur sont alimentés à heures fixes. La température élevée y est stable puisque la matière organique arrive directement du premier méthaniseur. Ces conditions contrôlées optimisent la production de méthane lors de la dégradation de la matière organique par les micro-organismes.

Dans le dernier biodigesteur, la dégradation de la matière organique a lieu à une température plus basse. C’est donc un autre type de micro-organismes qui termine le processus de digestion et de production de méthane.

L’eau est par la suite extraite de la matière décomposée pour être traitée sur place. L’eau sera réinjectée pour un nouveau cycle de biométhanisation. La matière restante est appelée digestat, elle est équivalente au compost. Le digestat est distribué aux fermiers de la région qui l’étendent dans leurs champs pour faire pousser de nouvelles cultures.

Après avoir capté le méthane à l’usine, il faut le purifier. En effet, le gaz qui s’échappe lors de la digestion est un mélange composé d’environ 50 à 70 % de méthane, entre 20 % et 50 % de CO₂ et de quelques traces d’autres éléments. On purifie le méthane capté pour atteindre une concentration de 97 % de méthane. La dernière étape de la biométhanisation est la transformation du méthane en biocarburant. Pour ce faire, le gaz purifié est refroidi à moins 160 degrés Celsius. On atteint cette température extrême grâce à un jeu de pression. Ce liquide peut ensuite être utilisé pour produire de l’énergie ou du carburant qui fera rouler des camions.