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[5] Impact environmental des biogaz : courte review de l'état des connaissances
Résumé de la review :
L'objectif de cette review est d'apporter un état de l'art sur les connaissances de l'impact environmental des biogaz.
Les biogaz sont une source d'énergie renouvelable permettant d'exploiter les sous produits de l'agriculture et de l'élevage ainsi que les déchets municipaux avec un impact moins important sur la qualité de l'air que la simple combustion de ceux-ci. De plus, la digestion anaérobique (à l'origine des biogaz) engendre des produits secondaires utiles pour des utilisations en agriculture, au contraire de la combustion qui ne laisse que des cendres peu utilisables.
Un objectif de l'industrie des biogaz est de réduire la consommation d'énergies fossiles pour diminuer l'impact de l'utilisation des énergies sur le changement climatique.
Cependant, la digestion anaérobique engendre l'émission de plusieurs gaz à effet de serre : du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4), et du protoxyde d'azote (N2O), qui doivent donc être gérés afin d'être les plus faibles possibles et ainsi optimiser leur effet positif comparé aux énergies fossiles.
Emissions de dioxyde de carbone :
Elles proviennent de la combustion, du transport, du stockage, ainsi que de l'utilisation des digestats des biogaz. Les émissions de CO2 ont un impact neutre sur le climat, et d'après Poeschl et al. 2012 (DOI:10.1016/j.jclepro.2011.10.039), qui ont étudié les émissions CO2 associées aux productions de biogaz de différentes matières premières, la contribution de leur approvisionnement, la contribution de l'exploitation et de l'infrastructure de l'usine de biogaz, et la contribution de son utilisation ainsi que de la gestion du digestat, l'ensemble du processus aboutirait à une production négative de CO2 car la quantité absorbée serait chaque fois plus faible que la quantité relâchée. Emissions de Méthane :
Le méthane est un gaz à effet de serre dont l'effet sur le réchauffement climatique est 28 à 36 fois plus important que le CO2.
Il peut être relâché en cas de combustion incomplète de biogaz, mais la majeure partie du méthane relâché par les biogaz l'est du aux émissions diffusives liées à l'entrepôt et à la gestion des digestats.
Selon Poesch et al. cités précédemment, les émissions de méthane étaient toutes en dessous de 5g/Kg pour les cas étudiés.
Il est intéressant de préciser que les déjections bovines qui sans traitement émettent de grandes quantités de méthane, une fois digérées, réduisent grandement ces émissions. Protoxyde d'azote :
Le N20 est un gaz à fort impact sur l'effet de serre. Il est produit lors du processus de production des biogaz. Total pour ces 3 gaz :
On estime que ces 3 gaz à effet de serre combinés sont produit à un équivalent d'entre 0.10 et 0.40 Kg CO2-eq/kWehel. Cette valeur est comparée dans la review aux émissions de l'Allemagne en 2018, qui seraient 22 à 75% plus élevée. Les biogaz ont donc un impact bénéfique sur les émissions de gaz à effet de serre.
Polluants gazeux issus de la combustion des biogaz
Le monoxyde de carbone (CO) est un sous produit important de la combustion incomplète des biogaz.
Le dioxyde de sulfure (SO2) émis dépend principalement du degré de désulfurisation du biogaz, et est estimé de 19.2 à 25 mg/MJ
Les oxydes d'azote (NOx) sont les plus problématiques et peuvent être émis en quantité 3 fois plus importantes que pour la combustion de gaz naturels
Les quantités de Composés Organiques Volatiles (VOCs) émis par la combustion des biogaz sont en général moins élevées que les biocarburants liquides et solides, et 40% moins élevés que pour les gaz naturels.
L'impact des biogaz en terme de gaz à effet de serre est très fortement influencé par la façon dont les matières sont stockées durant tout le processus. Les émissions d'azote provenant de biomasse non couverte pendant le stockage sont les plus importantes sur toute la chaine de production.
En conclusion, la conservation correcte de la biomasse et la gestion des digestats sont les points les plus importants à mettre en oeuvre pour réduire l'impact des biogaz
Rigueur de la review :
Cette référence est issue d'une publication vérifiée dans le "Journal of Environmental Science and Health".
La publication a été citée 4 fois depuis sa publication à la date du 13/12/2020.
La publication s'inscrit dans le projet ISAAC (Increasing Social Awareness and Acceptance of biogas and biomethan), financé par le projet européen Horizon 2020.
Toutes les sources sont citées clairement.
Ce que cette review apporte au débat :
Globalement les biogaz contribuent à diminuer les émissions de gaz à effet de serre.
Les gaz produits à surveiller et pour lesquels il faut prendre des mesures sont le méthane et le protoxyde d'azote.
Les bilans d'émission de ces deux composés ne sont que très peu liés à la combustion des biogaz, mais plutôt aux émissions produites pendant l'entrepôt des différents composés depuis la matière première jusqu'au digestat.
De même pour les émissions secondaires par volatilisation ammoniaques (NOx et NH3), entreposer de façon efficiente la biomasse permet de réduire les émissions de façon significative.
Les oxydes d'azotes et composés organiques volatiles ne semblent pas être problématiques dans le processus de synthèse puis d'utilisation des biogaz.
Publiée il y a plus de 5 ans
par
L. Renard.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.
[5] Impact environmental des biogaz : courte review de l'état des connaissances
Résumé de la review :
L'objectif de cette review est d'apporter un état de l'art sur les connaissances de l'impact environmental des biogaz.
Les biogaz sont une source d'énergie renouvelable permettant d'exploiter les sous produits de l'agriculture et de l'élevage ainsi que les déchets municipaux avec un impact moins important sur la qualité de l'air que la simple combustion de ceux-ci. De plus, la digestion anaérobique (à l'origine des biogaz) engendre des produits secondaires utiles pour des utilisations en agriculture, au contraire de la combustion qui ne laisse que des cendres peu utilisables.
Un objectif de l'industrie des biogaz est de réduire la consommation d'énergies fossiles pour diminuer l'impact de l'utilisation des énergies sur le changement climatique.
Cependant, la digestion anaérobique engendre l'émission de plusieurs gaz à effet de serre : du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4), et du protoxyde d'azote (N2O), qui doivent donc être gérés afin d'être les plus faibles possibles et ainsi optimiser leur effet positif comparé aux énergies fossiles.
Emissions de dioxyde de carbone :
Elles proviennent de la combustion, du transport, du stockage, ainsi que de l'utilisation des digestats des biogaz. Les émissions de CO2 ont un impact neutre sur le climat, et d'après Poeschl et al. 2012 (DOI:10.1016/j.jclepro.2011.10.039), qui ont étudié les émissions CO2 associées aux productions de biogaz de différentes matières premières, la contribution de leur approvisionnement, la contribution de l'exploitation et de l'infrastructure de l'usine de biogaz, et la contribution de son utilisation ainsi que de la gestion du digestat, l'ensemble du processus aboutirait à une production négative de CO2 car la quantité absorbée serait chaque fois plus faible que la quantité relâchée.
Emissions de Méthane :
Le méthane est un gaz à effet de serre dont l'effet sur le réchauffement climatique est 28 à 36 fois plus important que le CO2.
Il peut être relâché en cas de combustion incomplète de biogaz, mais la majeure partie du méthane relâché par les biogaz l'est du aux émissions diffusives liées à l'entrepôt et à la gestion des digestats.
Selon Poesch et al. cités précédemment, les émissions de méthane étaient toutes en dessous de 5g/Kg pour les cas étudiés.
Il est intéressant de préciser que les déjections bovines qui sans traitement émettent de grandes quantités de méthane, une fois digérées, réduisent grandement ces émissions.
Protoxyde d'azote :
Le N20 est un gaz à fort impact sur l'effet de serre. Il est produit lors du processus de production des biogaz.
Total pour ces 3 gaz :
On estime que ces 3 gaz à effet de serre combinés sont produit à un équivalent d'entre 0.10 et 0.40 Kg CO2-eq/kWehel. Cette valeur est comparée dans la review aux émissions de l'Allemagne en 2018, qui seraient 22 à 75% plus élevée.
Les biogaz ont donc un impact bénéfique sur les émissions de gaz à effet de serre.
Polluants gazeux issus de la combustion des biogaz
Le monoxyde de carbone (CO) est un sous produit important de la combustion incomplète des biogaz.
Le dioxyde de sulfure (SO2) émis dépend principalement du degré de désulfurisation du biogaz, et est estimé de 19.2 à 25 mg/MJ
Les oxydes d'azote (NOx) sont les plus problématiques et peuvent être émis en quantité 3 fois plus importantes que pour la combustion de gaz naturels
Les quantités de Composés Organiques Volatiles (VOCs) émis par la combustion des biogaz sont en général moins élevées que les biocarburants liquides et solides, et 40% moins élevés que pour les gaz naturels.
L'impact des biogaz en terme de gaz à effet de serre est très fortement influencé par la façon dont les matières sont stockées durant tout le processus. Les émissions d'azote provenant de biomasse non couverte pendant le stockage sont les plus importantes sur toute la chaine de production.
En conclusion, la conservation correcte de la biomasse et la gestion des digestats sont les points les plus importants à mettre en oeuvre pour réduire l'impact des biogaz
Cette référence est issue d'une publication vérifiée dans le "Journal of Environmental Science and Health".
La publication a été citée 4 fois depuis sa publication à la date du 13/12/2020.
La publication s'inscrit dans le projet ISAAC (Increasing Social Awareness and Acceptance of biogas and biomethan), financé par le projet européen Horizon 2020.
Toutes les sources sont citées clairement.
Globalement les biogaz contribuent à diminuer les émissions de gaz à effet de serre.
Les gaz produits à surveiller et pour lesquels il faut prendre des mesures sont le méthane et le protoxyde d'azote.
Les bilans d'émission de ces deux composés ne sont que très peu liés à la combustion des biogaz, mais plutôt aux émissions produites pendant l'entrepôt des différents composés depuis la matière première jusqu'au digestat.
De même pour les émissions secondaires par volatilisation ammoniaques (NOx et NH3), entreposer de façon efficiente la biomasse permet de réduire les émissions de façon significative.
Les oxydes d'azotes et composés organiques volatiles ne semblent pas être problématiques dans le processus de synthèse puis d'utilisation des biogaz.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.