Pour la biométhanisation, la chasse au g Pour la biométhanisation, la chasse au gaspillage énergetique dirige l'innovatio

Deux solutions se présentent à eux: alimenter un moteur "dual fioul" (normalement fioul et gaz) à l'huile de colza ou opter pour un moteur 100% biogaz, moins performant mais moins contraignant. Dans le même temps, les motoristes travaillent tous à l'amélioration des rendements de leurs produits.

Certains énergiculteurs n'ont plus de souci de motorisation depuis que l'Etat allemand a autorisé l'injection du biogaz dans le réseau général. Si cela requiert un onéreux système de purification, ce mode d'exploitation réduit les pertes énergétiques en se passant d'une centrale de production d'énergie électrique et thermique: son rendement est de 95%, à comparer avec les 70% atteints en cogénération.

Par ailleurs, les constructeurs d'installations conçoivent des composants les plus économes possibles, l'objectif étant l'autonomie énergetique des unités. Cela concerne notamment les alimenteurs et les mélangeurs des digesteurs.

Les nouveautés commentées et en images

2G: une cogénératrice de biogaz de 190 kW électrique

L'un des spécialistes de la cogénération répond au récent changement de réglementation concernant les moteurs des installations de biogaz allemandes. Les nouvelles cogénératrices ne devant pas fonctionner grâce à un carburant fossile, les solutions 100% biogaz, bien que moins efficaces que les moteurs "dual fioul", profitent d'un regain d'intérêt.

Ainsi, 2G a développé un moteur de moyenne puissance (190 kW électrique et 209 kW thermique) avec des rendements électrique et thermique respectivement de 39,6% et 43,5%. Avec un moteur "dual fioul", ces résultats avoisinent les 42 et 45%. Les moteurs à biogaz comblent ce déficit d'efficacité par leur capacité à fonctionner en autarcie.

Agrikomp: un séparateur de phases à vérin

Les unités de biométhanisation possèdent parfois une séparation de phases. Soucieuse de limiter les besoins de cette opération en électricité, l'entreprise Agrikomp a conçu le Quetschprofi, un système ne nécessitant pas plus de 2,2 kW. Avant sa séparation en une phase liquide et une solide, le digestat est stocké dans une trémie. Il descend par gravité dans le Quetschprofi, où il est alors pris en charge par une vis sans fin. Le digestat est alors poussé contre une série de filtres. La phase liquide extraite est évacuée tandis que le digestat asséché (de 20 à 30% de matière sèche) subit l'action d'un vérin pneumatique à la sortie du processus. La pression exercée sur le digestat permet d'obtenir un produit homogène. Le Quetschprofi étant placé en hauteur, la phase solide tombe au sol par gravité. Cet outil, qui existe en version mobile, réduit la capacité de stockage de 10 à 15% par rapport à un système dépourvu de séparation de phases.

Vogelsang: deux modules d'alimentation de digesteur

Connu pour ses épandeurs de lisiers, Vogelsang se lance dans la fourniture d'équipements pour les installations de biométhanisation. Ce qui est loin d'être étonnant au regard des similitudes entre les pompes à lisier et certains dispositifs d'incorporation de substrats dans les digesteurs. Ainsi, le Biocut, qui est un dérivé de la pompe à lisier RotaCut, fragmente les éventuels éléments trop longs ou trop gros (comme des tiges de paille) des substrats liquides avant de les envoyer dans le digesteur par pompage.

Vogelsang présente également le QuickMix, un outil qui mélange des substrats liquides et solides avant leur incorporation dans le fermenteur. Les éléments solides, issus d'une trémie, rejoignent les substrats liquides dans un carter muni de deux vis sans fin crantées tournant en sens opposés. Les composants solides sont broyés et mis dans une phase liquide. Il s'agit de régler le dosage pour obtenir un mélange d'une consistance adaptée au digesteur.

Le QuickMix peut être combiné au X-Ripper, un outil capable de réduire en petits morceaux de gros déchets végétaux. Cet outil pourrait intéresser des unités de biométhanisation recourant à des substrats exogènes (industries agroalimentaires, collectivités…).

Öko Therm: dix combustibles pour une chaudière

La nouvelle chaudière d'Öko Therm mise sur la polyvalence. En effet, en pouvant brûler une dizaine de substrats différents, elle s'adresse à un large panel d'agriculteurs. La Compact-system peut être alimentée par des pellets de paille ou de bois, des résidus de presse ou de biométhanisation, des grains, du miscanthus, des granulés de colza, du fumier ou encore des copeaux de bois. Les puissances disponibles s'étalent de 49 à 800 kW. En Allemagne, 400 agriculteurs ont déjà acquis ce produit. Dans la plupart des cas, la chaleur sert à chauffer des bâtiments d'élevage (porcs et volailles essentiellement). Plus largement, cette chaudière permet d'envisager la fourniture en chaleur d'importantes infrastructures à partir d'énergies renouvelables. Sur le plan technique, la Compact-system se caractérise par un circuit de refroidissement réglable et par une chambre qui réduit les émissions de gaz et de particules. L'alimentation de la chaudière et la gestion de la combustion sont gérées par des automatismes.

IHT: une chaudière polycombustibles

En matière de chaudière, la tendance est à la polyvalence. Le nouveau produit d'IHT accepte des pellets divers (paille, bois), des granulés (colza…), des grains et des copeaux de bois dans son brûleur. L'alimentation peut être automatisée. Une vis sans fin transfère le combustible d'une trémie jusqu'au foyer. Les puissances des modèles IHT vont de 20 à 40 kW. Des chaudières de 100 et 200 kW seront prochainement disponibles. Le constructeur vise une clientèle agricole qui a d'importants besoins de chauffage pour ses activités (une chaudière de 40 kW peut chauffer un bâtiment porcin de 2.000 places) ou pour des habitations.

Landia: un mélangeur de fermenteur accessible

Landia fournit des accessoires pour des unités de biométhanisation. A l'occasion de BioEnergie Europe, cette entreprise danoise présente le PowerMix, un mélangeur qui se fixe sur un côté du fermenteur. Selon les modèles, il requiert de 5,5 à 18,5 kW pour mélanger 6.650 m³/h. Par rapport à des outils semblables, le PowerMix se distingue par sa facilité de maintenance. En effet, cette dernière est favorisée par la présence hors du digesteur du moteur, du témoin de niveau d'huile et des points de graissage.

Le nombre de ces mélangeurs nécessaire pour un fermenteur varie notamment selon les substrats utilisés et le volume à brasser.

Ce système simple intéressera particulièrement les agriculteurs qui construisent eux-mêmes leur installation.

Fliegl: un incorporateur pour substrats fibreux

La station Biomat Mega de Fliegl associe une mélangeuse à un module d'alimentation de digesteur. Les couteaux montés sur deux axes verticaux coupent les matériaux durs et fibreux puis les mélangent aux autres substrats. Ce système convient pour l'incorporation de paille, de foin ou de déchets alimentaires. Le mélange est ensuite transféré dans un caisson d'alimentation, soit le SteelPro (structure en acier), soit le PolyPro (en PVC, plus résistant mais de 20 à 30% plus cher), produits de la marque Fliegl. L'ensemble est modulable: il est par exemple possible d'associer deux caissons à un Multimix (nom de la mélangeuse).

Le broyage et le dosage sont pilotés électroniquement selon un programme préalablement établi grâce au boîtier Akkurat. L'électronique détecte aussi les erreurs de dosage et les corrige instantanément. Un moteur hydraulique de 2,2 kW entraîne le Biomat Mega.

Agrocarburant: le biogaz carburant s'expose

Au centre de BioEnergie Europe, une automobile affiche fièrement «Ich fahre mit Bioerdgas», c'est-à-dire «Je roule au biogaz». Ce Volkswagen Caddy est équipé d'un moteur «Eco Fuel». Il présente des performances similaires aux blocs fonctionnant au diesel ou à l'essence commercialisés sur ce modèle. Du point de vue du couple, ce moteur de 2 litres se rapproche du bloc de 1,6 litre à essence. L'autonomie du véhicule est de 730 km. De plus, non content d'utiliser des énergies renouvelables, il rejette moins de CO2 que les deux autres (157 g/km contre 159 et 195 g/km).

Cependant, la généralisation du biogaz carburant n'est pas pour demain. En effet, une fois produit le biogaz doit d'abord subir une importante épuration: son taux de méthane doit passer d'environ 85% à près de 99%. Ensuite, il doit être compressé. Dans l'état actuel de la filière du biogaz et des technologies utilisées, le biogaz carburant n'est applicable que dans le cas de flottes captives.

Biogaz Planet: alimentation par gravité

L'assembleur allemand diversifie son offre en trémie incorporatrice de substrats avec un modèle plus économe en énergie que les systèmes classiques. L'Unikipp est une benne qui se lève progressivement grâce à deux vérins en fonction de son niveau de remplissage. Les substrats tombent alors sur la vis d'alimentation du digesteur. Selon le constructeur, ce nouvel outil nécessite 0,8 kW pour transférer 1 tonne par heure quand les modèles plus courants ont besoin de 1,2 kW pour réaliser la même opération.

Le volume minimal de cet incorporateur est de 13 m³. Pour l'instant, la caisse de l'Unikipp est rectangulaire, ce qui pourrait induire quelques difficultés d'écoulement des substrats. Conscient de ce défaut, Biogaz Planet étudie une version avec des angles arrondis.

Agrikomp: de nouveaux moteurs au biogaz

Agrikomp propose des installations de biométhanisation clé en main. Il doit de ce fait posséder des moteurs 100% biogaz dans son catalogue. Une nécessité d'autant plus criante depuis que les agriculteurs allemands n'ont plus le droit d'utiliser de fioul dans leur cogénératrice. L'équipementier a donc établi un partenariat avec Agrogen, un motoriste issu du monde agricole. Sa gamme de six moteurs s'échelonne de 55 à 350 kW. Un écran permet de visualiser les paramètres du cogénérateur. Parmi les accessoires, un équipement analyse la composition des gaz utilisés par le moteur.

[summary id = "10022"]