Biométhanisation des déchets agricoles à petite échelle : quand la technologie et la science font équipe pour l’environnement!

La biométhanisation à petite échelle constitue une solution certaine pour aider l’industrie agricole et agroalimentaire canadienne à lutter contre les changements climatiques et valoriser leurs déchets. De façon générale, la biométhanisation est un procédé visant à convertir la matière organique en biogaz contenant du méthane grâce à un digesteur. Mais comment rendre les projets rentables pour une ferme? Le lisier, l’intrant le plus souvent disponible, possède un faible potentiel de production d’énergie. Bähler Biogas a réalisé la construction d’un tel digesteur pour le Centre de recherche et de développement (CRD) d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) de Sherbrooke pour s’attaquer à cet enjeu de taille.

Bähler Biogas, un chef de file en conception et en construction de projets de biométhanisation, a dernièrement achevé son projet de construction d’un bioréacteur à petite échelle sur une ferme. C’est ainsi un véritable laboratoire au service des agriculteurs qui prend actuellement forme dans ce centre de recherche au Canada. Il aidera les développeurs d’installations de biodigesteurs en milieu agricole à adopter de meilleures pratiques pour optimiser la biométhanisation à petite échelle.   

La biométhanisation à petite échelle : une solution efficace pour les déchets agricoles

La biométhanisation à petite échelle, ou microméthanisation, aide les agriculteurs et les petites communautés à atteindre l’autonomie énergétique en s’appuyant sur la production d’énergie renouvelable. La biométhanisation à petite échelle peut atteindre entre 100 et 300 kW en milieu agricole, une puissance moins élevée que certaines installations industrielles. En effet, celles-ci peuvent parfois dépasser 1 000 kW.

Les avantages de la biométhanisation sont variés pour l’agriculteur :

• Économies d’argent réalisées en produisant sa propre énergie renouvelable sous forme de chaleur, de carburant ou même d’électricité
• Rendre ses activités agricoles plus vertes  
• Moins d’odeurs fortes provenant du fumier traité et utilisé au champ comme engrais
• Moins de transport des résidus agricoles

La biométhanisation de déchets agricoles à petite échelle recèle donc de potentiel sur les plans énergétiques et environnementaux pour les industries agricoles et agroalimentaires, des secteurs d’activités majeurs au Canada. Le projet de construction de cet outil de recherche par Bähler Biogas permettra, au Centre de recherche et de développement de Sherbrooke, de poursuivre ses travaux scientifiques, ce qui favorisera certainement la croissance et la durabilité de ces secteurs.

La construction du bioréacteur laboratoire de Bähler, une vitrine technologique pour l’industrie

Le bioréacteur à petite échelle agira comme un laboratoire pour l’industrie agricole. Les chercheurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada y testeront différents procédés et mélanges d’intrants. Le but est de trouver des combinaisons maximisant la production de méthane pour une quantité de matières organiques donnée.

Agriculture et Agroalimentaire Canada souhaite créer une vitrine technologique solide mettant de l’avant les meilleures pratiques à adopter pour la valorisation et la biométhanisation de déchets agricoles à petite échelle au Canada.

Plus techniquement, c’est un concept à petite échelle comprenant :

• Un digesteur d’une capacité de 275 m³ soit un diamètre de 7 m sur 6,5 m de hauteur
• Un gazomètre à double membrane, installé au-dessus du digesteur, d’une capacité de 80 m³
• Une torchère et une bouilloire conçues sur mesure pour atteindre les exigences du concept.

Bähler possède l’expertise nécessaire pour jouer un rôle majeur dans le développement de ce projet de référence dans le milieu agricole. L’entreprise a fourni de l’équipement à la pointe de la technologie, a construit, conçu et mettra en service le digesteur. Le bioréacteur tient d’autant plus à cœur à Bähler qu’il se trouve à Sherbrooke, près de ses propres installations.

Bähler Biogas, les experts en infrastructures de biométhanisation au Canada

Au fil des années, Bähler Biogas a développé une expertise unique en conception, en construction et en installation d’infrastructures pour la biométhanisation. Au Canada, dans les dernières années, on lui a fait confiance pour construire la plupart des digesteurs anaérobies dans les provinces de l’Est. Aujourd’hui, Bähler a plus de 20 projets de biométhanisation à son actif.

L’entreprise a su bâtir cette réputation grâce à son excellence, qui lui a permis d’attirer dans son équipe les spécialistes les mieux qualifiés au pays. Bähler a également développé une grande capacité à négocier des alliances stratégiques avec des manufacturiers reconnus mondialement pour fournir des produits de qualité.

Bähler Biogas offre aux développeurs de projets une solution clés en main s’adaptant à leurs exigences, à leur budget et à leur délai de livraison. Construit pour répondre parfaitement aux besoins des équipes de scientifiques du Centre de recherche et de développement de Sherbrooke, le nouveau bioréacteur assurera le succès des recherches menées pour l’industrie.

Un Centre de recherche spécialisé en biométhanisation pour améliorer les pratiques

Le Centre de recherche et de développement de Sherbrooke d’Agriculture et Agroalimentaire Canada poursuit des travaux sur la biométhanisation depuis la fin des années 1990. Réalisées en collaboration avec Bio-Terre Systems Inc., ses premières approches de traitement anaérobie des lisiers (c’est-à-dire sans oxygène) permettaient déjà de transformer les lisiers de porc. On obtenait ainsi trois bioproduits à valeur économique d’intérêt : du biogaz, du fertilisant liquide concentré inodore et du digestat solide qui pourrait être réutilisé à la ferme comme litière.

Pour pousser plus loin son expertise en biométhanisation, le Centre de recherche a opté pour la construction, sur ses terres, de son propre biodigesteur. C’est ici que l’entreprise Bähler Biogas est entrée en jeu en construisant un biodigesteur capable de soutenir ces travaux scientifiques.

Une plateforme technologique pour répondre aux besoins concrets du milieu agricole

Cette plateforme technologique facilitera la collaboration entre les équipes scientifiques pour développer les meilleures pratiques possible de biométhanisation, ou de microméthanisation. On veut à la fois en maximiser le potentiel économique et environnemental et étendre son utilisation à d’autres effluents d’élevage, comme les fumiers des bovins laitiers.

Les équipes scientifiques mettront à l’essai des méthodes et pratiques de biométhanisation adaptées aux besoins d’une ferme de taille moyenne selon les objectifs suivants : 

1. Réduire les impacts sur l’environnement en diminuant, par exemple, l’émission de méthane qui est un puissant gaz à effet de serre (GES).
2. Augmenter la valeur des matières résiduelles en convertissant les fumiers en bioénergie (biogaz) et bioproduits. Par exemple, convertir les résidus solides du biodigesteur en biofertilisants de haute qualité, ou en biocharbon (BioChar), qui ont des applications multiples.
3. Répondre à des problèmes concrets rencontrés par les producteurs agricoles dans la gestion des lisiers/fumiers de leur ferme.

Ces objectifs aideront l’industrie agricole et agroalimentaire à mieux tirer profit des avantages de la biométhanisation des déchets agricoles à petite échelle.

Une technologie innovante au sein d’AAC

Bien qu’il existe d’autres approches de traitement des effluents d’élevage, la technologie de digestion anaérobie qu’a développée AAC présente plusieurs avantages avant-gardistes, uniques et prometteurs :

• Fonctionnement à basse température (20-25 °C), ce qui permet de réduire la consommation d’énergie requise pour le procédé
• Procédé fiable et stable, idéal pour les applications agricoles
• Possibilité d’utiliser divers effluents d’élevage et d’autres matières organiques comme les matières résiduelles des industries agroalimentaires
• Purification du biogaz, principalement par l’élimination du sulfure d’hydrogène
• Élimination d’agents pathogènes dans les digestats
• Processus simple, facile à intégrer aux opérations de la ferme.

Les prochaines années de recherche permettront de mettre au point la version optimale d’un biodigesteur bien adapté aux besoins des fermes d’élevage canadiennes. Il pourra à la fois réduire l’empreinte écologique d’une ferme moyenne, contribuer à valoriser les sous-produits purifiés issus de la biométhanisation et produire une énergie renouvelable.

L’innovation et la biométhanisation pour lutter contre les changements climatiques

Aujourd’hui, tous les secteurs d’activité doivent agir pour réduire leur empreinte carbone. L’industrie agricole et agroalimentaire n’est pas l’exception à la règle. La biométhanisation peut devenir pour elle une alliée sans pareil parce qu’elle repose sur une économie circulaire.

L’expertise technique en construction de bioréacteur à petite échelle de Bähler Biogas, mise au service de l’expertise scientifique du Centre de recherche et de développement de Sherbrooke, permettra donc à Agriculture et Agroalimentaire Canada de mettre au point des installations de biométhanisation plus rentables et avantageuses pour l’industrie agricole et agroalimentaire. C’est un excellent moyen de rendre cette pratique accessible et attrayante pour cette industrie.

Obtenez plus d’informations en visitant le site Web de Bähler Biogas ou du Centre de recherche et de développement de Sherbrooke d’Agriculture et Agroalimentaire Canada.

Sources

La micro-méthanisation à la ferme et à la ville : quel avenir? BiogasWorld

Projets de recherches, Agriculture et Agroalimentaire Canada