L’épuration du biogaz est un secteur qui est porté par le développement de l’injection de biométhane dans les réseaux. La technologie brevetée par Gaz de Ferme s’inscrit à contre-courant de cette tendance. « Avant de penser à des grandes unités destinées à alimenter le réseau, le biométhane est valorisable localement, à petite échelle, expose Romain Casadebaig, cofondateur de la jeune entreprise pyrénéenne. Nous préférons adapter la technique à la typologie des exploitations que le contraire. »

 

Chacune des deux colonnes du carbo-séparateur (voir la première photo) est remplie de garnitures. © G. Baron/GFA
Chacune des deux colonnes du carbo-séparateur (voir la première photo) est remplie de garnitures. © G. Baron/GFA

L’outil a été conçu pour des modèles de microméthanisation. Sa modularité offre la possibilité de démultiplier sa capacité de traitement, pour l’adapter à des unités de taille supérieure.

Lavage à l’eau

La solution de Gaz de Ferme repose sur la technique du lavage à l’eau. Le biogaz issu du digesteur passe d’abord par un filtre à charbon actif pour être séché et désulfuré. Le mélange de méthane et dioxyde de carbone restant est ensuite acheminé en bas d’une grande colonne de 7 m où il est douché à l’eau. Celle-ci piège alors le CO2 en bas, tandis que le biométhane se retrouve en haut de colonne. Il est alors prêt à être récupéré pour être valorisé.

En plus de la double colonne de séparation, le système de Gaz de Ferme comprend un groupe froid, des capteurs de pression et de température, une armoire électrique pour piloter ces paramètres, ainsi que des pompes et compresseurs. © G. Baron/GFA
En plus de la double colonne de séparation, le système de Gaz de Ferme comprend un groupe froid, des capteurs de pression et de température, une armoire électrique pour piloter ces paramètres, ainsi que des pompes et compresseurs. © G. Baron/GFA

 

L’eau gazeuse est ensuite conduite vers un module jumeau. Il se distingue par sa colonne plus petite (2 m) et des conditions de pression et température différentes. Ici, l’eau subit un processus de dégazage. Le dioxyde de carbone est alors récupéré, tandis que l’eau est régénérée, prête pour réintégrer le cycle.

10 m3/h de biogaz brut

La pression et la température des compartiments sont monitorées grâce à des capteurs et pilotées par un automate électrique, configurable à distance. Les valeurs précises font partie des brevets déposés par Gaz de Ferme.

Le résultat obtenu par cette technique aboutit à un biométhane pur à plus de 95 %. Ce taux est suffisant pour envisager de nombreuses valorisations : de la substitution du propane pour le chauffage et la cuisson à un emploi comme carburant pour des véhicules GNV. La technologie est plus accessible économiquement que les techniques aux amines ou membranaires. Elle revêt, par ailleurs, l’avantage de ne pas utiliser de consommable ni de produit chimique.

 

Un module de carbo-séparateur a une emprise de sol de 3 × 2 m. Sa hauteur n’excède pas 3 m, à l’exception de la colonne qui culmine à 7 m. © G. Baron/GFA
Un module de carbo-séparateur a une emprise de sol de 3 × 2 m. Sa hauteur n’excède pas 3 m, à l’exception de la colonne qui culmine à 7 m. © G. Baron/GFA

La consommation énergétique est aussi réduite, car la puissance maximale du carbo-séparateur n’excède pas 4 kW. Son débit de traitement est prévu pour de la microméthanisation, jusqu’à 10 m3/h de biogaz brut. Il est conçu tant pour un fonctionnement sans interruption que des arrêts et redémarrage successifs. La machine s’adapte à différents volumes de biogaz. Plusieurs modules peuvent être placés les uns à côté des autres s’il y a une quantité de biogaz plus importante à épurer, sans limite de nombre.

Cette technologie se prête à tous types de digesteurs et convient pour du biogaz de toute origine. Une fraction du biogaz peut être dérivée pour être traitée et valorisée sous forme de carburant par exemple. Il est même possible de traiter le biogaz­ brut en amont d’un cogénérateur au gaz naturel, dont la gamme est plus diverse et accessible que pour les moteurs à biogaz.

Un démonstrateur a été mis au point et a fait ses preuves, dès 2016, sur une exploitation des Hautes-Pyrénées qui méthanisait son fumier. Le biométhane y a été valorisé dans la fabrication de fromage de chèvre et a pu alimenter un véhicule utilitaire bioGNV. Le déploiement commercial de la solution démarre cet été, dans une ferme de brebis laitières. Le petit-lait et le fumier y sont digérés en voie solide discontinue. Le biométhane épuré servira pour la fabrication fromagère et comme carburant. Le bioCO2 pourra être valorisé par Gaz de Ferme auprès de sociétés qui produisent ou distribuent de la bière. Gildas Baron