Biogaz (digestion anaérobie)

Table des matières

  1. Description de la technologie
  2. Situation de l'industrie
  3. Le biogaz est-il pour moi?
  4. Quelques chiffres
  5. Avantages, inconvénients et obstacles possibles
  6. Questions relatives à la planification et réglementation
  7. Ressources supplémentaires

Description de la technologie

Un processus appelé digestion anaérobie a lieu lorsque des bactéries consomment et décomposent des matières organiques, comme le fumier, dans un milieu dépourvu d'oxygène. Ce processus produit un mélange de méthane et de dioxyde de carbone appelé biogaz, de même que des boues riches en éléments nutritifs.

Ce biogaz peut alimenter une génératrice pour créer de l'électricité et de la chaleur, être utilisé comme combustible dans une chaudière ou un autre appareil de chauffage, ou être nettoyé et valorisé pour devenir un substitut du gaz naturel. Tout le système - qui consomme et traite les matières premières, produit le biogaz et le transforme en source d'énergie utilisable - est appelé système de digestion anaérobie ou système de biogaz.

La principale matière qui alimente les systèmes de digestion anaérobie installés à la ferme est en général le fumier, mais de nombreuses autres matières peuvent être digérées, dont les produits et sous-produits de l'industrie alimentaire, les déchets organiques des municipalités, la biomasse agricole et les sous-produits de l'agriculture, comme l'ensilage de maïs, l'ensilage préfané et les résidus de culture.

Il existe plusieurs modèles de digesteurs sur le marché; ils varient selon leur température de fonctionnement, la durée du traitement, leur taille, le nombre de cuves et le type de processus de traitement (traitement en continu, par lots ou alimentation par piston). Pour de plus amples renseignements sur cette technologie, veuillez consulter la fiche technique du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales (MAAARO) intitulée Rudiments de la digestion anaérobie.

Situation de l'industrie

L'Ontario, qui, en 2014, compte plus d'une trentaine d'installations dans des exploitations agricoles et des emplacements centralisés, est un chef de file dans le domaine du biogaz en Amérique du Nord. Avant 2000, la digestion anaérobie servait surtout dans les fermes pour le traitement du fumier, mais elle suscite maintenant de l'intérêt pour la production d'énergie renouvelable, surtout compte tenu de la possibilité d'en tirer un revenu en vendant de l'électricité.

Le biogaz est-il pour moi?

La viabilité d'un système de production de biogaz dépendra de votre accès aux matières premières et de vos possibilités de raccordement au réseau de transport de l'électricité ou de gazoducs. Vous devrez peut-être vous procurer des matières de source non agricole pour obtenir un volume adéquat d'un mélange ayant la bonne composition. Ajouter ce genre de matières peut augmenter suffisamment la production de biogaz pour qu'un système devienne économiquement viable.

N'oubliez pas qu'à petite échelle, la digestion anaérobie n'est pas nécessairement rentable. Vous pouvez y recourir simplement pour traiter votre fumier, puisqu'il s'agit d'une manière efficace de réduire les odeurs et les agents pathogènes. Consultez la fiche technique Mesures incitatives et exigences relatives au biogaz: Construire un système de biogaz à la ferme en Ontario du MAAARO pour obtenir de plus amples renseignements sur :

  • la mise en place d'un système de biogaz
  • les exigences de base à respecter pour installer un système de biogaz
  • les endroits où obtenir de l'aide pour concevoir un système

Quelques chiffres

La calculatrice de la digestion anaérobie (site en anglais) de l'Université de Guelph estime que le coût en capital d'un gros système de digestion anaérobie est de 3 000 $ à 8 000 $ par kilowatt (kW) de puissance installée. Les petits systèmes (capacité électrique de moins de 100 kW) peuvent coûter davantage. Un digesteur devrait fonctionner jusqu'à 8 000 heures par année; certains exploitants peuvent utiliser leur système moins longtemps, mais le faire aux moments où ils peuvent obtenir de meilleurs tarifs. . La Société indépendante d'exploitation du réseau d'électricité administre le Programme de tarifs de rachat garantis (TRG)(site en anglais); ce programme offre des contrats de longue durée aux demandeurs retenus pour l'électricité produite par des sources renouvelables admissibles, pour des projets de plus de 10 kW et qui en règle générale peuvent atteindre 500 kW. On peut obtenir des précisions sur le Programme de TRG, notamment les sommes versées pour l'électricité provenant de sources renouvelables, sur le site Web de la Société indépendante d'exploitation du réseau d'électricité (en anglais).

Pour les projets de production d'électricité à partir de biogaz de plus de 500 kW, il y a le processus de l'approvisionnement de grands projets d'énergie renouvelable. Veuillez consulter le site Web des grands projets de la Société indépendante d'exploitation du réseau d'électricité (en anglais) pour en savoir davantage.

Un troupeau de 100 vaches laitières produit assez de fumier pour générer continuellement de 25 à 30 kW. L'ajout de 50 % de matières de source non agricole, comme le contenu des récupérateurs de graisse des restaurants, peut multiplier par trois à dix la production d'électricité initiale. Pour obtenir plus de renseignements, consultez la page Rendement énergétique d'un digesteur anaérobie de ferme du site Web du MAAARO.

Avantages, inconvénients et obstacles possibles

Concevoir, construire et exploiter un système de digestion anaérobie peut représenter de nouvelles possibilités importantes pour une exploitation agricole, mais certains aspects sont complexes et il y a des défis à relever.

Avantages :

  • Grâce à la vente d'électricité renouvelable au réseau, la digestion anaérobie peut générer des revenus tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre associées aux sources d'électricité traditionnelles.
  • Elle réduit l'odeur du fumier et le nombre d'agents pathogènes qu'il contient.
  • Elle modifie la disponibilité des éléments nutritifs du fumier, de sorte que le rendement de celui-ci se rapproche du rendement d'un engrais commercial.
  • Elle retourne des éléments nutritifs (provenant des matières de source non agricole) à la ferme de manière sécuritaire et efficace.

Inconvénients :

  • Risque d'odeurs si les matières premières ne sont pas gérées correctement.
  • Gros investissement de capitaux.
  • Le fonctionnement et l'entretien continus peuvent être couteux et exiger beaucoup de temps.

Obstacles possibles :

  • Le fonctionnement et la surveillance du système peuvent être complexes; il faut parvenir au bon mélange de matières et demeurer dans une certaine plage de températures pour maximiser la digestion tout en évitant des problèmes comme le moussage et les perturbations du processus de digestion.
  • Certaines installations ont de la difficulté à obtenir suffisamment de matières de source non agricole.
  • Il est impossible d'obtenir l'autorisation de raccordement au réseau électrique rural dans certaines parties de la province, parce que la capacité du réseau y est insuffisante pour de nouveaux projets.

Questions relatives à la planification et réglementation

Communiquez avec votre municipalité locale pour vous renseigner sur les permis et les approbations nécessaires. Il pourrait être bon d'avoir le soutien de votre conseil municipal avant de présenter une demande au Programme de TRG.

En Ontario, il y a trois façons principales de procéder pour faire approuver la réception de matières de source non agricole qui alimenteront un système de biogaz :

  1. Approbation relative aux digesteurs anaérobies mixtes réglementés aux termes du Règlement de l'Ontario 267/03, pris en application de la Loi sur la gestion des éléments nutritifs. Ce règlement autorise les installations admissibles à accepter jusqu'à 50 % (en volume) de matières de source non agricole. Consultez la fiche technique du MAAARO Exigences règlementaires applicables aux digesteurs anaérobies à la ferme en vertu du Règlement de l'Ontario 267/03.
  2. Autorisation de projet d'énergie renouvelable (APER) pour les projets de production d'électricité. Cette approbation concerne les projets de production de biogaz qui ne seront pas implantés dans une ferme et les projets à la ferme qui ne satisfont pas à toutes les exigences relatives aux digesteurs anaérobies mixtes réglementés.
  3. Autorisation environnementale délivrée par le ministère de l'Environnement et de l'Action en matière de changement climatique pour les projets qui ne sont pas liés à l'électricité. Cette autorisation est le mécanisme d'approbation le plus probable pour les projets qui ne sont pas liés à l'électricité (comme les projets de gaz naturel renouvelable) et ne peuvent satisfaire aux règles relatives aux digesteurs anaérobies mixtes réglementés.

Il n'existe pas de mécanisme officiel d'approbation pour les systèmes de biogaz à la ferme qui ne produisent pas d'électricité et ne sont alimentés que par des déchets pouvant être utilisés sans autorisations, comme des déchets agricoles, bien que de nombreux règlements relatifs à la construction et à la sécurité continuent de s'appliquer.

Les formules de calcul des distances minimales de séparation (DMS) du MAAARO s'appliquent si vous installez un système de biogaz dans un élevage de bétail. Les DMS visent à réduire les plaintes pour nuisance en lien avec la production de bétail. Il existe aussi des exigences en ce qui concerne les distances de retrait pour les systèmes de biogaz qui ne font pas partie d'installations élevage; elles sont énoncées dans le Règlement de l'Ontario 267/03, pris en application de la Loi sur la gestion des éléments nutritifs.

Le MAAARO a d'autres renseignements sur les approbations pour les systèmes de biogaz :

Ressources supplémentaires

Publications et sites Web

Le MAAARO a produit un certain nombre de documents sur le biogaz. La Biogaz Association (site en anglais) a également conçu plusieurs ressources et boîtes à outils.

Outils

La calculatrice de la digestion anaérobie (site en anglais) de l'Université de Guelph vous aidera à déterminer si un projet de digesteur anaérobie est économiquement viable.

Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca
Auteur : Le personnel du MAAARO
Date de création : 26 janvier 2010
Dernière révision : 10 décembre 2012