L’intelligence artificielle au service de la méthanisation

« Biogaz-IA est un assistant à l’exploitation qui utilise l’intelligence artificielle (IA) pour améliorer la maîtrise des unités de méthanisation et optimiser les opérations de valorisation des matières organiques en biométhane », explique Joël Tanguy, fondateur et président de l’entreprise Nevezus, à l’occasion d’une présentation au salon Bio360 Expo de Nantes, le 24 janvier 2024.

Optimiser le pilotage du méthaniseur

Cette interface avec l’exploitant agricole allie les compétences de l’entreprise Purecontrol, spécialiste des systèmes pilotés par l’IA, à celles du bureau d’expertise et de conseil sur la méthanisation Nevezus. Concrètement, Biogaz-IA collecte des informations internes au site (production de biogaz, ciel gazeux, prévision d’engorgement…) mais aussi externes (météo, vacances scolaires, prix de l’énergie, coût et empreinte carbone des énergies…). « Les données collectées permettent au modèle d’apprendre et de comprendre les interactions qui existent dans un processus industriel pour proposer les meilleurs scénarios de pilotage », expose Gaëlle Barbry, responsable du développement commercial chez Purecontrol.

À l’aide de plusieurs modules (hypervision, assistant administratif, ronde, GMAO…), Biogaz-IA va ainsi traiter l’ensemble des données techniques, biologiques, économiques ou réglementaires pour optimiser en temps réel le pilotage du méthaniseur et donner des consignes à l’exploitant. L’outil permet de maximiser la production de biométhane, optimiser les coûts énergétiques, gérer le stockage des intrants et prévenir les risques en assurant une détection des anomalies et une maintenance prédictive. Il assure aussi un suivi des indicateurs de performance, une traçabilité des flux et simplifie la gestion administrative de l’installation.

« Nous venons de remporter un nouvel appel à projet pour développer la partie optimisation de la biologie du méthaniseur », ajoute Joël Tanguy. Avec divers paramètres comme la température ou la composition bactérienne du digesteur, l’outil pourra par exemple voir s’il est nécessaire de compléter le milieu avec des oligo-éléments ou des enzymes suivant les intrants afin d’obtenir le meilleur taux de dégradation possible.

Simplicité d’utilisation

Directeur de l’exploitation du lycée agricole Le Gros Chêne, à Pontivy (Bretagne), Bernard Jolis a mis en place l’outil Biogaz-IA pour réaliser des économies face au marché fluctuant de l’énergie. Le lycée agricole accueille une exploitation diversifiée qui se compose notamment de 80 hectares de SAU, de divers ateliers d’élevage (bovin lait, poules pondeuses et porcin) et d’une petite unité de méthanisation en injection de 50 Nm3. Mis en service en mai 2020, le méthaniseur traite environ 6 500 tonnes de matière par an.

« C’est très facile d’utilisation », souligne Bernard Jolis. L’outil permet de suivre de nombreuses variables comme la production de biogaz (composition en méthane et CO2), les recettes d’incorporation des intrants ou la consommation d’énergie. « Sur l’exploitation, le coût de l’énergie pour le fonctionnement du méthaniseur a été multiplié par 2,8, avec un très mauvais marché de l’électricité. Nous avons donc mis en place le système Biogaz-IA pour avoir un éclaté des puissances énergétiques consommées », explique le directeur de l’exploitation.

L’outil leur a permis de constater que le poste le plus énergivore est, sans surprise, l’épurateur. L’intelligence artificielle donne alors la possibilité de piloter l’épurateur en intégrant au logiciel des données telles que les tarifs énergétiques en fonction des plages horaires. « L’intelligence artificielle dit : attention on est à 63 % au vu la prédiction de production de biogaz et on va arriver à 70 % en pleine épuration, à un moment où le tarif va être en heure de pointe. Elle va alors commencer l’épuration plus tôt de façon qu’elle soit terminée quand le tarif énergétique devient trop élevé », détaille Bernard Jolis. Biogaz-IA permet ainsi de prédire et faire varier la production d’énergie en fonction du taux de remplissage du gazomètre.

Après 4 mois d’utilisation, l’exploitant a observé une économie financière de l’ordre de 20 % tout en diminuant la quantité d’énergie électrique consommée sur le site. « On se prend au jeu. Cela nous permet aussi de regarder autrement l’unité de méthanisation, de voir les cycles de pompe, les cycles des agitateurs… et chercher encore de l’optimisation sur le temps de fonctionnement des différents outils », conclut le directeur.

Pour essayer de contrecarrer ces tarifs énergétiques élevés, le lycée agricole mène également des réflexions sur la mise en place de panneaux solaires afin de produire de l’énergie, en autoconsommation pour partie. « Pour faire simple, demain il va faire très beau à 11 h donc avec une production photovoltaïque maximale. On va alors lancer l’épurateur à ce moment-là, même si on se trouve en heure de pointe, car on dispose d’une énergie pas chère », précise Bernard Jolis. En collectant des données provenant de capteurs météorologiques et autres, l’IA pourra faire des prédictions pour réaliser davantage d’économie.