Den metanisering er en biologisk prosess for nedbrytning av organisk materiale. Det kalles også anaerob fordøyelse eller anaerob fordøyelse . Anaerob fordøyelse er den naturlige biologiske prosessen med nedbrytning av organisk materiale i fravær av oksygen ( anaerob ); organiske forurensninger omdannes av anaerobe mikroorganismer til et gassprodukt (inkludert metan) og restslam , fordøyelseskanal , som har potensial for gjenbruk.
Metanisering forekommer naturlig i visse sedimenter , myrer , rismarker , fyllinger , så vel som i fordøyelseskanalen til visse dyr, som insekter (termitter) eller drøvtyggere. Noe av det organiske materialet brytes ned i metan, og noe brukes av metanogene mikroorganismer for vekst og reproduksjon. Nedbrytningen er ikke fullstendig og etterlater fordøyelsen (delvis sammenlignbar med en kompost ).
Metanisering er også en teknikk implementert i metanisatorer der prosessen akselereres og opprettholdes for å produsere en brennbar gass ( biogass , kalt biometan etter rensing ). Organisk avfall (eller produkter fra energiavlinger, fast eller flytende) kan således gjenvinnes i form av energi.
I naturen spiller mikrobiell anaerob fordøyelse en viktig rolle i karbonsyklusen .
Metanisering skyldes virkningen av visse grupper av interagerende mikrobielle mikroorganismer som utgjør et trofisk nettverk . Man skiller klassisk fire påfølgende faser:
I reaktoren hydrolyseres det komplekse organiske materialet først i enkle molekyler av mikroorganismer. Således, lipider , polysakkarider , proteiner og nukleinsyrer blir monosakkarider , aminosyrer , fettsyrer og nitrogenholdige baser . Denne spaltning utføres av eksocellulære enzymer.
Det kan bli det begrensende trinnet fordi det er "for sakte" når det gjelder forbindelser som er vanskelige eller sakte hydrolyserbare, slik som lignin , cellulose , stivelse eller fett. Når det gjelder en blanding av fast avfall, skjer hydrolyse med forskjellige hastigheter avhengig av biotilgjengeligheten til biomassekomponentene, mens den er samtidig i homogene og mer flytende medier.
AcidogeneseDisse substratene brukes under acidogenesetrinnet av den såkalte acidogene mikrobielle arten, som vil produsere alkoholer og organiske syrer, samt hydrogen og karbondioksid . Dette trinnet er 30 til 40 ganger raskere enn hydrolyse.
AcetogeneseDen acetogenesis trinnet muliggjør transformasjon av de forskjellige forbindelser som resulterer fra den foregående fase i direkte forløpere for metan: acetat , karbondioksid og hydrogen . Det er to grupper av acetogene bakterier :
Den metanproduksjon sikres ved strenge anaerobe mikroorganismer som hører til domenet Archaea . Dette siste trinnet resulterer i produksjon av metan . Det utføres på to mulige veier: en fra hydrogen og karbondioksid av såkalte hydrogenotrofe arter , og den andre fra acetat av acetotrofe arter (også kalt acetoklaster). Deres vekstrate er lavere enn for acidogene bakterier .
CO 2+ 4 H 2→ CH 4+ 2 H 2 O. CH 3 COOH→ CH 4+ CO 2.Metanisering er en kompleks biologisk prosess som krever etablering av visse fysisk-kjemiske forhold som den biologiske reaksjonen er optimalisert for. De Archaea metanogene organismer er anaerob strenge. De utvikler seg tilfredsstillende når redokspotensialet i forhold til den normale hydrogenelektroden (Eh) i midten er veldig lavt (-300 mV ).
TemperaturforholdMåltemperaturen kalles “innstilt temperatur”. Tre termiske regimer er mulige:
De Archaea metanogener har behov mikronæringsstoffer individ som jern , er molybden , den nikkel , det magnesium , i kobolt , på kobber , den wolfram og selen . De partielle trykk av hydrogen, må være under 10 -4 bar i gassfasen. En nøytral pH favoriserer dannelsen av biogass sammenlignet med en sur pH.
For å redusere tilstedeværelsen av hydrogensulfid i den produserte biogassen, kan det oppstå mikroaerobe forhold på overflaten av reaksjonsmediet ved å injisere en liten andel oksygen i den gassformede delen av kokeren.
Metanisering gjelder hovedsakelig organisk materiale. For uorganiske komponenter kan det påvirke formen.
Dermed gjennomgår ikke nitrogenet som er tilstede i utslipp av husdyr noen transformasjon, mens det organiske nitrogenet i blod , grønt og bordavfall blir mineralisert og mineralet nitrogen i frukt , halm og fett utvikler seg mot organisk nitrogen.
Metaniserbare materialer (eller tilførsler ) er organiske materialer av animalsk , plante- , bakterie- eller soppopprinnelse . De er spesielt preget av prosentandelen av organisk materiale (OM), tørrstoff (DM) og deres metanogene potensial kjent som BMP ( akronym for Biochemical Methan Potential ). De kommer hovedsakelig fra:
Produksjonen av innspill varierer med årstidene. De må lagres, noen ganger i flere måneder, og ideelt borte fra luften og på et kjølig sted, for å beholde sin metanogene kraft . Det finnes flere lagringsmetoder:
LNG-tankerprodukter må ikke inneholde biocider eller forbindelser som kan hemme de biologiske reaksjonene som er involvert i anaerob fordøyelse eller skade installasjonen.
For at fordøyelsen kan gjenbrukes ved spredning, må den ikke inneholde store mengder forskjellige forurensende stoffer som sannsynligvis finnes i produktene som føres inn i kokeren.
For å metanisere visse materialer raskere, er en forhåndsbehandlingsfase nødvendig, som maling, komposteringsfase, termokjemisk eller enzymatisk tilberedning.
Enzymatisk forbehandling blander avfallet med enzymer i omtrent ti timer. Resultatet er en væske der lignocellulosematerialene er delvis lysert, som metanisatoren deretter vil behandle mye mer effektivt og raskt.
De første industrielle prototypene jobber i Dupont (Optimash® AD-100), ved DSM (Methaplus) for landbruksavfall og i et stort Renescience-avfallsbehandlingsanlegg av DONG / Novozymes for bioavfall (5 megawatt elektrisitet produsert fra 120.000 t / år med bioavfall (tilsvarende til produksjon av rundt 110 000 engelske familier) i Norwich .
Metanisering, som en bioprosess , kan implementeres i en kokemaskin for å gjenvinne avfall lastet med organisk materiale mens det produserer energi i form av metan. Det kan behandle utslipp så forskjellige som avløpsvann, slam fra kloakkrenseanlegg, avfall fra dyr, matavfall, kjøkkenavfall, husholdningsavfall, landbruksavfall etc.
Metanisering med utvinning av produsert biogass (produksjon av termisk og / eller elektrisk energi ved direkte forbrenning av metan eller i termiske motorer) har sin plass blant alle de forskjellige løsningene for produksjon av fornybar energi ved å gjøre det mulig å oppnå tre komplementære mål: å produsere energi, redusere den forurensende belastningen av avfall og avløp, og avhengig av utgangspunktet til utgangsproduktet, produsere et stabilisert fordøyelsessystem .
I dag er de viktigste industrielle anvendelsene av anaerob fordøyelse for behandling av avfall identifisert av Ademe (Governmental Environment and Energy Management Agency): jordbruksfordøyelse (animalsk utskillelse), avfallshåndtering husholdningsfaststoffer og lignende (bioavfall), fordøyelsen av urent kloakk. slam og fordøyelse av industrielt avløp. Når det gjelder dette siste anvendelsesfeltet, er anaerob fordøyelse en veldig konkurransedyktig behandling sammenlignet med aerob rensing . Det er hovedsakelig brukt til å behandle avløpsvann fra høyt belastede agro næringsmiddelindustrien og avløpsvann fra fermenteringen (75% fra høy belastning kokere i drift i 2006).
Bruken av metan, produsert fra metanisering av slam fra avløpsrenseanlegg, til drift av bybusser opplever betydelig vekst i visse byer i Frankrike som Lille . Forbedring og kostnadsreduksjon av membrangasseparasjonsteknikker bør gjøre det mulig å vurdere muligheten for rensing av biogass på produksjonsstedet.
Metanisering gjør det mulig å behandle flytende avløp, selv når de er lastet med suspendert materiale. Dette er for eksempel tilfellet med husdyravløp ( slam ) og slam fra avløpsrenseanlegg (WWTP) (ofte blandet slam som samler primærslam og biologisk slam). Metanisering brukes også mye til behandling av avfall fra agro-matvarer. Disse grunnleggende materialene, som vanligvis er tilgjengelige på en jevnlig basis, kan suppleres med forskjellige organiske avfall, og spesielt med fett med metanogen styrke er sterk (oppnådd for eksempel fra slakterier eller fra forbehandlingen av rensestasjoner). Blandingens flytende tilstand gjør det mulig å røre for å oppnå god homogenitet av materialet og temperaturen.
Metaniseringen av avløp har vært basert på utvikling av intensive prosesser der den anaerobe biomassen er strukturert, i meget tette granulataggregater (UASB, EGSB-prosesser) eller i form av biofilmer som følger dedikerte støtter.
Det meste organiske avfallet kan metaniseres, og spesielt den gjærbare delen av avfallet (som ideelt sett bør sorteres og samles opp ved separat innsamling, før det metaniseres). Avhengig av opprinnelse er det forskjellige typer avfall:
Vi snakker generelt om fast eller tørr metanisering når kokemiddelinngangene inneholder mellom 15 og 20% tørrstoff.
Landbruket produserer en stor mengde fast avfall (f.eks. 67 millioner tonn storfegjødsel og 25 millioner tonn avlingsrester (særlig halm) i 2017). Gjenvinning av visse organiske avfall med høyt tørrstoffinnhold er vanskelig (f.eks. Opptil 90% for halm), spesielt hvis dette er lignocelluloseforbindelser som er lite eller sakte nedbrytbare. I Frankrike i årene 2000-2010 var det bare et dusin gårder som spesialiserte seg på denne ruten. Mulighetene for å forbedre utbyttet av tørr metanisering er resirkulering av sigevannet (gjenværende væske som skyldes biologiske reaksjoner og fylt med bakterier) i det faste lagrede avfallet og forbehandlingen av bakterier som nedbryter lignin, noe som bremser nedbrytningen av cellulosen fra halm og tre. Når det gjelder sistnevnte prosess, ble et patent basert på en induserer som stimulerer aktiviteten til nedbrytning av lignin av bakterier arkivert av Ouest Valorisation Company (SATT) i 2017.
Eksperimenter eller forsøk på å basseng methanisers eksisterer for å, for eksempel, co-methanize konvensjonelt organisk avfall (fra rester av husholdningsavfall organisk avfall ) og slam fra renseanlegg for avløpsvann , som forutsatt, i Paris-regionen, den sanitær (Siaap) og avfall ( Syctom ) fagforeninger innen 2018 (prosjekt på 90 millioner euro).
Anaerob fordøyelse produserer brennbar gass , biogass og en gjødsel som inneholder flytende og fast, fordøyelsessystem .
Den digestate er fast og flytende avfall fra avfalls anaerobe nedbrytningsprosesser.
På slutten av den anaerobe fordøyelsesprosessen blir den vanligvis dehydrert og plassert i modningstunneler (forseglet og godt ventilert, for å fullføre den anaerobe reaksjonen og starte en komposteringsfase).
Fordøyelsessystemet blir deretter et behandlet og stabilisert avfall eller biprodukt. Den har en viss endringsverdi (fordi den er veldig rik på nitrogen). Det er til en viss grad sammenlignbart med kompost hvis karbon har blitt tilsatt den (fordi anaerob fordøyelse har ekstrahert en stor del av karbonet fra materialene som har gjæret); den kan brukes til matavlinger (eller ikke-matavlinger, inkludert i grønne områder ) avhengig av regelverket, arten av de behandlede produktene og analysene av dette fordøyelsessystemet.
De NF 44-051 U og NF 44-095 U standarder tilveiebringe et rammeverk for det agronomiske utvinning av “Urban” digestates ( grønt avfall og andre bio- mat avfall fra husholdningsavfall) og slam digestates, på grunn av tilstedeværelsen i disse slam av spormedisiner, tungmetaller og andre skadelige kjemiske rester. Nitrogen i fordøyelsesproduktene (nitrat) er løselig og kan være utvaskbart og ikke beholdes permanent av jorden.
Det forskes på å bruke næringsstoffer fra fordøyelsesproduktene til å dyrke mikroalger, som selv brukes til å produsere råvarer, inkludert biodrivstoff eller algdrivstoff . Dette er tilfellet med Algovalo-prosjektet som gjorde det mulig å definere forholdene for en optimal utvikling av alger. Resultatene er oppmuntrende, siden 95% av næringsstoffene kan utvinnes til fordel for alger.
Den produserte biogassen kan brennes på stedet i kraftvarmeproduksjon eller renses i biometan .
Metaniseringen av kloakkslam reduserer volumet med en tredjedel, noe som reduserer transport og tilhørende avhending eller spredningskostnader. Investeringen som dette representerer støttes av kjøpstaksten for produsert energi, særlig i form av biometan siden 2014, mens noen avløpsanlegg foretrekker å bruke energien til varmebehovet i prosessen.
I 2009 var anaerob fordøyelse " på gården " mye mindre utviklet i Frankrike enn i Tyskland: bare rundt ti små installasjoner var i drift. Det har siden vært i sterk utvikling, enten med individuelle gårdsprosjekter, eller kollektive eller regionale prosjekter som samler flere bønder og andre aktører i territoriet. I 2015-2016 er det mer enn 50 nye nettsteder per år. I Frankrike gjør programvaren kalt Méthasim det mulig å utføre teknisk-økonomiske simuleringer av anaerobe fordøyelsesprosjekter på gården.
Planen for å bekjempe spredning av grønne alger inkluderer anaerob fordøyelse som et behandlingsmiddel, men produksjonen av metan eliminerer ikke nitrogenet som finnes i fordøyelsen (flytende rester fra metaniseringen).
Fordeler med metanisering i landbruketI 2008 ble anaerob fordøyelse en landbruksaktivitet og har hatt nytte av siden 2011 av et dekret som øker innmatingstollene.
Avsetning av jordbruksavfall er viktig:
Den microméthanisation prosessen er ikke nyskapende i seg selv, fordi fra begynnelsen av XX th århundre microméthaniseurs noen kubikkmeter for hjemmebruk er bygget i Kina. I 2007 var det over 30 millioner installasjoner av disse systemene i Kina og India. Teknologiske løsninger for anaerob fordøyelse tilpasset den vestlige konteksten er også utviklet i Europa, USA og Israel. Dette er tilfelle med Homebiogas-prosessen, hvis biogass brukes til husholdningsformål eller Flexibuster-beholderen, som både behandler avfall og resirkulerer biogassen ved å generere elektrisitet.
Som en del av det europeiske H2020 DECISIVE-prosjektet pilotert av Irstea, jobber rundt ti forskningsinstitutter og industriister med å etablere en mikrometaniseringssektor i urbane områder, på skalaen til et distrikt på 800 til 1000 husstander (eller et mindre distrikt bestående av en eller flere kollektive cateringvirksomheter), dvs. maksimalt 200 tonn bioavfall per år. Dette er en helt innovativ metode for håndtering av bioavfall basert på lokal verdsettelse, som er en del av en sirkulær økonomiprosess. Resultatet: en reduksjon i avfallsproduksjon, energi- og transportbesparelser og produksjon av et biopesticid fra fordøyelsessystemet. På mellomlang sikt vil et beslutningsstøtteverktøy gjøre det mulig for lokale myndigheter som ønsker å bevege seg mot nye avfallshåndteringssystemer, for å dimensjonere anleggene etter deres behov, men også for å vurdere virkningen av å endre systemet på slutten av dagen. et nabolag. I 2019 etableres to fullskala pilotsider i Lyon og Barcelona.
I forskjellige land (inkludert Frankrike) er injeksjon av biometan i offentlige naturgassnett autorisert og drar nytte av en kjøpesum, og en "opprinnelsesgaranti" for å sikre sporbarhet.
I 2011, etter Grenelle de l'Environnement og Grenelle-lovene (23% av fornybar energi i Frankrikes energimiks i 2020, dvs. en installert elektrisk kraft på 625 MW i 2020 og en varmeproduksjon på 555 kilotonn oljeekvivalenter per år i biogass), er kjøpesummen for strøm produsert av anaerob fordøyelse økt (+ 20% i gjennomsnitt) for "små og mellomstore landbruksanlegg" (tilsvarende, ifølge regjeringen til støtte på 300 millioner euro / år ) i tillegg for å hjelpe fra Ademe , lokale myndigheter og Landbruksdepartementet. Under visse forhold er anaerob fordøyelse nå anerkjent som en ”landbruksaktivitet” av loven om modernisering av jordbruk og fiskeri (LMAP).
I Frankrike har Ademe og de regionale rådene hjulpet anaerob fordøyelse i flere år via tilskudd og prosjektstøtte osv. Midi-Pyrénées-regionen forpliktet seg således i midten av 2013 til å støtte (for 8 millioner euro) opprettelsen av 100 anaerobe fordøyelsesenheter før 2020 (via en medunderskrevet avtale med ministrene for økologi og landbruk, som en del av den nasjonale EMAA plan (lansert iMars 2013) rettet mot 1000 nye installasjoner før 2020.
I følge fransk lovgivning er metaniseringsanlegg for ikke-farlig avfall eller rå plantemateriale (unntatt metaniseringsanlegg for avløpsvann eller avløpsslam i byene når de metaniseres på produksjonsstedet) av installasjoner klassifisert for miljøvern (ICPE). Faktisk er denne typen installasjoner opptatt av overskrift nr . 2781 i nomenklaturen for klassifiserte installasjoner, som er delt inn i to underkategorier:
De autorisasjoner eller registreringer blir gitt i form av prefectural påbud for å kreve operatører for å overholde et visst antall tekniske krav som gjør det mulig å begrense deres miljømessige konsekvenser , særlig de tekniske krav som følger av en departements resolusjon av10. november 2009 eller de som følger av et ministerdekret datert 12. august 2010.
For å begrense miljøpåvirkningen , må operatørene av deklarasjonspliktige innretninger oppfylle de tekniske kravene i et annet ministerdekret som også er datert10. november 2009.
Undersøkelsen av søknader om godkjenning eller registrering, samt kontroll av at operatørene overholder tekniske krav, utføres ved inspeksjon av klassifiserte installasjoner .
I Europa ved utgangen av 2002 var 78 industrielle metaniseringsenheter for husholdningsavfall og lignende avfall i drift med en behandlingskapasitet på 2,3 millioner tonn avfall per år. Den nye kapasiteten som ble installert i 2002, utgjorde 813 000 tonn per år.
Etter å ha ligget bak andre land i Nord-Europa eller Italia, er denne sektoren i full utvikling i Frankrike. I 2017 var det 80 tilleggsinstallasjoner, og det totale antallet installasjoner ble 514, inkludert 330 på gården. Ifølge France-Biomethane Tank Tank , på slutten av 2017, 44 av disse stedene gjenvunnet den i form av biometan injisert i naturgassnettene og "på slutten av 2018 forventes noen hundre enheter" .
Lovgiveren regner med anaerob fordøyelse (blant andre såkalte grønne eller bioenergikilder) for å oppfylle franske og internasjonale forpliktelser for klima og energi, for å avkarbonisere elektrisitetsproduksjon og for å stabilisere landbruksinntektene.
I 2017 foreslo FNSEA og GRTgaz tre felles tiltak for biometan i landbruket: å fremme prosjektfinansiering, bedre støtte til bønder og å utvikle FoU .
Starter 2018 (den 1 st februar) en arbeidsgruppe på biogass, ble installert av regjeringen; ledet av utenrikssekretær Sébastien Lecornu og samler "nettverksledere, profesjonelle føderasjoner, parlamentarikere, samfunn, miljøforsvarsforeninger, bankinstitusjoner eller til og med offentlige institusjoner og administrasjon" : fem små tekniske komiteer må utarbeide en plan for operasjonell handling før 2018 Agricultural Show (24. februar-4. mars). Denne planen må foreslå politiske eller regulatoriske løsninger på mangeårige problemer for å utvikle sektoren (vil bli diskutert: Forenkling av regelverk, finansiering, tilknytning og bioNGV ).
I 2018 kunngjorde Nicolas Hulot en " Plan for frigjøring av fornybar energi " (26. mars) som burde være basert på 15 støtteforslag for sektoren, særlig landbruket, laget av en arbeidsgruppe som ble lansert i februar av Sébastien Lecornu (statssekretær): Hjelp og administrativ forenkling via en "one-stop-shop" for undersøkelse av regulator filer, kortere undersøkelsestider (går fra ett år til 6 måneder), heving av terskelen som er gjeldende for erklæring om installasjoner klassifisert for å beskytte miljøet (ICPE) til 100 tonn per dag (60 t / d i dag), tilgang til kreditt (for anaerob fordøyelse + ekstra godtgjørelse for små installasjoner); Tillat blandinger av tilførsler som slam fra kloakkrenseanlegg og bioavfall (et punkt der FNSEA har "sterke forbehold", og foretrekker "faste forskrifter som garanterer pålitelig spredning, en garanti for kvalitetsmatproduksjon"; opplæring (spesielt for landbruket) aktører) for å strukturere og profesjonalisere sektoren.
Dette bør også informere arbeidet med det flerårige energiprogrammet (EPP) og det fremtidige "veikartet" 2019 - 2023 energiovergangen. FNSEA "ønsket disse fremskrittene velkommen, bortsett fra blandingen av kloakkslam og bioavfall". Hun mener også at produsenter og bønder bør få lov til å "sette sin maksimale produksjonskapasitet årlig, og ikke lenger månedlig, og å gi dem muligheten til å ha større synlighet ved å inngå kjøp av biogass over 20 år, mot 15 år i dag".
Mot bærekraftige sektorer i territorieneBioavfall og jordbruksavfall som er nødvendig for metanisering, er ofte diffuse, og deres mengde og kvalitet varierer avhengig av territorium og årstider. Gjenvinning av biogass er ikke veldig transportabel og passer ikke godt med tanken om strømning (unntatt lokalt for transport av avfall til den anaerobe fordøyelsesenheten, deretter biogass til forbruksområder).
Etableringen av en anaerob fordøyelsesenhet følger derfor en territoriell tilførselslogikk (lokal deponering av avfall eller annen "metaniserbar" biomasse, nærhet til et gassnett) og etterspørsel (behov for territoriet i gass, elektrisitet, fordøyelsesprodukter ...).
Den politiske viljen til lokale aktører gjør det mulig å utvikle denne sektoren som kan være en kilde til lokal utvikling . Faktisk er den metaniserbare produktforsyningsplanen generelt bare lønnsom for korte og mellomstore transportdistanser. Sektoren kobler aktører som leverer organisk materiale med de som vil bruke biogass og fordøye (fra lokale myndigheter til bønder eller deres grupper, inkludert produsenter, avfallsbehandlingssektoren til fabrikksbyggere. Metanisering og husholdninger som bruker den produserte energien). Dette antar en territoriell logikk med oppstrøms, en samling av de organiske substratene som er nødvendige for produksjon av biogass, deretter selve prosessen, etterfulgt av transformasjonen av produktene og til slutt deres verdsettelse.
Denne territoriale logikken implementeres gradvis i byområdet Rennes som en del av flere prosjekter ledet av Irstea . I samarbeid med selskapet Akajoule og Rennes Métropole utviklet forskerne en metodikk for "territoriell diagnose" av metaniseringssektoren. Det gjør det mulig å fastslå de mest passende scenariene for etablering av anaerobe fordøyelsesenheter, med tanke på territoriale begrensninger og muligheter identifisert for avfall, energi og jordbruk. “Fra georeferert informasjon fra territoriet (tilgjengelige ressurser, sted for innsamling av metaniserbart avfall osv.), Bestemmer den matematiske modellen for hvilket av de fem kriteriene som er identifisert (avfallshåndtering, energiproduksjon, jordkvalitet, vannkvalitet, gjødsel krav) anaerob fordøyelse er den mest passende ”. Dette samarbeidet gjorde det mulig å utgjøre den første databasen og å lage en hovedplan for metaniseringssektoren for byområdet Rennes. En annen viktig komponent i prosjektene gjelder analysen av miljøpåvirkningen (ved å mobilisere verktøyene for livssyklusanalyse) og de sosioøkonomiske konsekvensene knyttet til distribusjonen av anaerob fordøyelse. "Dette arbeidet gjorde det mulig spesielt å etablere, for første gang, en liste over effekter som kan henføres til sektoren, for eksempel belastningen på materialene som brukes for anaerob fordøyelsen eller endringen i jordbrukspraksis" .
I 2017 representerte sektoren mer enn 1700 direkte jobber. Det kan skape 15 000 innen 2020 hvis målene som ble satt av regjeringen i 2010, oppnås. Disse jobbene krever kvalifikasjoner fra arbeidstaker til bac +5 gjennom teknikere for vedlikehold.
Kommunale søknaderFrankrike var det første landet som startet metanisering av husholdningsavfall (i 1988 i Amiens med Valorga ). Siden 2002 har andre installasjoner blitt tatt i bruk: Varennes-Jarcy, Le Robert (Martinique), Calais, Lille, Montpellier, Marseille og rundt tjue andre er under utredning eller under bygging i hele Frankrike. Romainville-anlegget, hvis konstruksjon, opprinnelig planlagt til 2010, men utsatt, vil behandle nesten 400 000 tonn husholdningsavfall.
I løpet av de siste tretti årene har industrielle installasjoner som behandler fast biomasseavfall og / eller bestemt kloakkslam vist sin økonomiske lønnsomhet, en gang lansert med offentlig støtte.
Avhengig av opprinnelse, må avfall som ikke er kildesortert, gjennomgå forbehandling og / eller mekanisk etterbehandling ( mekanisk-biologisk sortering med separasjon, sortering, reduksjon i størrelse ved knusing, screening etter størrelse og / eller pasteurisering). Noen enheter behandler bioavfall bestående av organisk materiale kildesortert. Dette er for eksempel for områdene Lille eller Forbach .
Industriselskaper har implementert industrielle metaniseringsløsninger, spesielt metaniseringsmidler og mekanisk-biologiske sorteringssystemer. De er lokalisert i Frankrike, Tyskland, Sveits, Sverige, Spania, etc.
Produksjonen av biogass har utviklet seg i flere land i EU, med det dobbelte målet å produsere fornybar energi og behandle organisk avfall. I begynnelsen av XXI th århundre, avhengig utviklingen først og fremst på sterk offentlig støtte og den dedikerte bruk av avlinger til å forsyne strøm gjennom kraftvarme . I 2020 er det en tendens til å redusere offentlig støtte, noe som legger vekt på gjenvinning av avfall eller mellomavlinger og lener seg mot utvinning i biometan .
Den Tyskland og Storbritannia er pionerene i utviklingen av biogass sektor; sistnevnte installerte verdens første kraftverk på stedet for den tidligere RAF Eye -flybasen i 1992. Andre land har spesifikke biogassprogrammer og politikker som Spania, Italia, Danmark, Nederland, Sverige, Polen, Sveits og Østerrike. Siden 2000-tallet har EU blitt den viktigste produsenten av biogass - foran USA - med mer enn halvparten av verdensproduksjonen. Faktisk er utviklingen av biogass i europeisk målestokk oppnådd av et ønske fra visse land om å takke 1997- meldingen etablere en strategi og en handlingsplan for fornybar energi. Produksjonen av biogass oppfyller også andre mål som er satt av EU:
I Tyskland utviklet sektoren seg takket være sterk politisk støtte på 2000-tallet. Spesielt tok den form av store enheter forsynt med energiavlinger som mais . Som et resultat av støttebegrensninger, har små enheter som fungerer i kortslutning med gårdsavfall en tendens til å dukke opp igjen. Forbedringen av fleksibiliteten i energiproduksjonen vil gjøre det mulig å redusere mengden mais som brukes som energiavling og miljøeksternalitetene i husdyrregionene, men vil være svært kostbart i subsidier ( kjøpesum ) hvis det innebærer å senke mengden biogass produsert i nominell modus.
I Sveits forsyner anaerob fordøyelse 2% av gassen som forbrukes i 2019, og sektoren har satt et mål på 30% av individets ”varme” -forbruk (derfor ekskludert næringer og transport) for 2030.
USA har ikke en føderal politikk for å støtte produksjonen av biogass , noe som forsinker utviklingen sammenlignet med Europa. Det ble laget en liten bølge av installasjoner i årene 2007-2008 da oljeprisen var høy, men de presterte ikke så bra.
På slutten av 2010-tallet oppfordret flere stater som California bygging av anlegg ved å innføre gulvterskler for fornybar energi i forsyningene til energileverandører, som gjenopplivet prosjekter, "opp til 50 eller 100 i 2019". Inngangene methanised i amerikansk kokere er i det vesentlige avfall : storfe og gris gjødsel , matrester, slam fra renseanlegg .
Siden 1960-tallet har Kina utviklet programmer for bygging av fordøyere i landlige områder , inkludert opplæring av bønder i forvaltning av metanisatorer. Et estimat fra 2008 indikerer at mer enn 30 millioner fordøyere gir 1,2% av landets totale energi. Det eksporterer teknologiene tilpasset småskalamaskiner i Sør-Asia. En utvikling mot større og mer sentraliserte enheter fant sted på 2010-tallet.
Mange forskningsprogrammer fokuserer på anaerob fordøyelse, fra anaerob fordøyelse (for eksempel på distriktsnivå) til industrielle skalaer, inkludert rollen til enzymer; den reologi , fordeler og ulemper ved den tørre rute, av tykk rute og i den flytende rute eller ved kontinuerlig eller diskontinuerlig tilførsel til reaktoren; jakten på enda mer effektive bakteriestammer; utvinning av fordøyelser, måling og bekjempelse av lukt, arbeidstakers helse, etc.
I land (for eksempel Frankrike) hvor anaerob fordøyelse ikke må konkurrere med fôr til mennesker eller dyr, blir det spesielt gjort en innsats for å diversifisere tilførsler (f.eks .: veiprodukter for slåtten); for å hjelpe operatører med å bedre håndtere variasjonen og sesongmessigheten av inngangene de mottar, ved å foredle metanisatorens ledelsesmidler (overvåking) og innsatsinntekter I Frankrike tar CARMEN- forskningsprosjektet sikte på å forbedre den anaerobe fordøyelsesprosessen og derfor bedre forstå den (f.eks. Rollen til fremstilling av innspill, metoden for å fylle bioreaktoren (i lag eller i blanding), mulige tilsetningsstoffer (f.eks. Til buffer den forsurende effekten av klippeprodukter eller gressklipp), mikroforurensende stoffer og andre hemmere, mulig evne til bakterier å tilpasse seg dem ...). Men andre forskningsarbeider er oppstrøms (CIVE, forbehandling av landbruksavfall, kontroll av gjødselhåndtering osv.) Og nedstrøms for sektoren (forbedring av rensings- og forbrenningssystemene til biogass og biometan; med en del av CLIMIBIO-prosjektet for eksempel). I den tørre prosessen, spesielt i en situasjon med fordøyelse av veldig forskjellige innganger, søker vi å bedre forstå og kontrollere vannoverføringer og resirkulering i reaktoren for å optimalisere fordøyelsen.
Folk som bor i nærheten av anleggene frykter ofte luktproblemer, noe som ikke er berettiget med hensyn til luktfri biogass . Spredningen av fordøyelsen er også mindre luktende enn for rå oppslemming , en betydelig del av karbonet blir omdannet til metan. Imidlertid er det transformerte nitrogen, selv om det er bedre assimilert av planter, likevel utvaskbart ved utvasking og er også mer flyktig. Sirkulasjonen av avfall for å levere anleggene er også gjenstand for kritikk. Konkurransen om prosjekter er noen ganger en del av en kontekst av avvisning av infrastruktur "pålagt" av industriverdenen eller myndighetene.
I Frankrike blir den tyske modellen for dedikerte energiavlinger avvist på grunn av konkurransen med matavlinger, primær eller sekundær (for å mate husdyr).