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Micro-méthanisation dans une exploitation agricole en Deux-Sèvres

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Dans le cadre du Programme National de Développement Agricole et Rural la Chambre d’agriculture des Deux-Sèvres a organisé la visite d’une unité de micro-méthanisation le mercredi 6 avril 2022. Jean-Marie Merceron, exploitant agricole au Gaec du Bois au Moine, a présenté son élevage et son unité de micro-méthanisation Biolectric, mise en place en 2019 par Agripower.

En réponse au réchauffement climatique et ses conséquences environnementales, des solutions existent pour produire de l’électricité. Si le nucléaire couvre 70 % de l’électricité consommée en France, le recours aux énergies renouvelables se développe : l’éolien, l’hydraulique, le solaire, la géothermie ou encore les bioénergies qui comprennent la production de biogaz par méthanisation. À partir du lisier des vaches, on va produire du biogaz qui permettra de produire à son tour de l’électricité. Le Gaec du Bois au Moine a opté pour une unité de micro-méthanisation Biolectric (un fabricant belge et leader du marché en Europe), installée et entretenue par la société Agripower, cotée en Bourse et acteur français de la méthanisation.

unité de micro-méthanisation
L’exploitation comprend 120 vaches laitières.

Un maximum de 15 minutes de travail

« Dans ma tête, j’ai toujours eu l’intention de faire quelque chose du lisier sans savoir si ça pouvait exister », explique Jean-Marie Merceron, exploitant agricole au Gaec du Bois au Moine avec ses deux fils et un salarié. « Dès la construction du bâtiment, dans lequel sont nos 120 vaches laitières, on a prévu la construction de la pré-fosse. » Depuis la construction fin 2018, le rendement se situe entre 85 et 95% (d’après les audits internes datant de fin d’année dernière le rendement moyen de nos installations est d’environ 93%). « On met uniquement notre lisier et quelques refus. L’important est que ce soit pompable », explique Jean-Marie Merceron. « De cette façon l’alimentation, le mélange et le pompage peuvent être effectués de manière entièrement automatique et je peux limiter le travail à environ 15 minutes par jour. Je peux ainsi continuer à me concentrer sur mes activités principales, parce que vous n’avez jamais le temps à la ferme. »

L’exploitation de 460 hectares comprend trois sites sur lesquels sont regroupées les génisses et les bœufs, les vaches charolaises et les vaches laitières. Ce dernier bâtiment de type classique bovins-lait avec deux râcleurs est celui qui est raccordé à l’unité de micro-méthanisation. La matière tombe dans le canal et est acheminée dans la pré-fosse de 15 m³. « Il n’est pas nécessaire d’avoir une fosse qui soit supérieure à deux ou trois jours de stockage car le lisier se dégrade rapidement et perd donc son pouvoir de méthanisation », déclare Benoît Mathé d’AgriPower en précisant que « le pouvoir méthanogène dépend de la ration alimentaire des vaches ».

Un processus technique inspiré de la nature

« Les bactéries présentes dans le digesteur sont les mêmes que celles qui sont dans le ventre des vaches. Ainsi, il n’y a aucun ajout. Dans ce processus technique**, tout est naturel », explique Klaas Vanhee. « On travaille en phase liquide pour avoir une installation la plus automatisée possible », précise Randy Gilson de Biolectric. « Les automates présents dans l’armoire contrôlent les composants de l’installation. Une application permet à l’agriculteur de piloter l’ensemble. » Il est essentiel de déterminer correctement la taille de la micro-méthanisation. À cette fin, la quantité et la qualité du fumier disponible sur l’exploitation doivent être analysées en profondeur. La quantité est calculée sur la base du nombre de vaches, des heures de pâturage et des litres de lait produits. La qualité est mesurée sur la base d’un échantillon de fumier dans un laboratoire de biogaz au début d’un parcours d’étude. À noter que le principe concerne essentiellement des élevages bovins qui produisent du lisier. Une fois les études menées à bien, la construction se fait sur trois jours maximum et après trois semaines il y a assez de gaz pour commencer la production d’électricité.

unité de micro-méthanisation
La visite a été organisée par Elvire Agron de la chambre d’agriculture et Jean-Marie Merceron, l’agriculteur. Des ingénieurs de Biolectric et Agripower étaient sur place pour renseigner les agriculteurs conviés à la visite.

« On est sur la valorisation des effluents. 90% de la matière apportée au digesteur est consitutée des effluents, en l’occurrence ici du lisier. C’est une continuité de l’élevage. Tout ce qui n’est pas assimilé par les vaches le sera par l’unité de micro-méthanisation. »

unité de micro-méthanisation
Vue aérienne de l’exploitation et de l’unité de micro-méthanisation. – Crédit photo : Randy Gilson – Biolectric.

L’unité de micro-méthanisation : de l’électricité 24/7

Sur le Gaec du Bois au Moine, l’unité de micro-méthanisation est composée de plusieurs éléments : un digesteur, une fosse de stockage et deux moteurs d’une puissance de onze et vingt-deux kilowatt chacun permettant de valoriser le biogaz. C’est ainsi entre 12 m³ et 13 m³ de lisier qui sont acheminés dans l’unité de micro-méthanisation à raison de quatre cycles par jour. « Le lisier reste deux jours maximum dans la pré-fosse, puis passe 28 jours dans le digesteur », explique Klaas Vanhee de Biolectric. « Pour produire de l’électricité, il faut faire tourner une bobine dans le champ magnétique d’un aimant, afin de produire un courant continu. C’est le principe de la dynamo de vélo. Dans le cas d’une unité de micro-méthanisation, le biogaz alimente un moteur qui entraîne un générateur produisant ainsi de l’électricité. » Sur le Gaec du Bois au Moine, l’unité produit plus 240 000 KWh chaque année qui sont rachetés par EDF. La chaleur dégagée au niveau du moteur est récupérée et sert à maintenir le digesteur à 42°C.

En fonction de la taille de l’exploitation, on calcule l’énergie en kilowatt-heure* qui sera produite et vendue à EDF. Il faut savoir qu’en France, il n’y a pas d’auto-consommation de l’électricité produite. À la ferme de Jean-Marie Merceron, EDF rachète pour ce trimestre le kilowatt-heure (kWh) à un montant de 21.07cts, ce tarif est bloqué lors de la signature de contrat pour une période de 20 ans. Cependant, dans certains pays comme l’Angleterre, les producteurs laitiers bénéficient déjà de tarifs préférentiels en matière d’électricité, s’ils produisent du « lait écologique ». Concernant le retour sur investissement, il est de six ans pour le Gaec du Bois au Moine.

Avec une unité de micro-méthanisation, le lisier frais est pompé directement dans le digesteur. Son réchauffement par une température constante de 39 à 42 °C libère du méthane (un biogaz) acheminé dans un container technique où il passe dans un moteur à combustion. La turbine ainsi entraînée produit alors de l’électricité. Le digestat, devenu inodore, sert à fertiliser les prairies et les cultures. Pour Jean-Marie Merceron, l’autre avantage est que « les 2/3 des engrais proviennent du digestat, ce qui n’est pas négligeable ». Tout d’abord développée sur le Grand-Ouest et la Haute-France, des régions plus représentatives, la micro-méthanisation tend à s’uniformiser en France.

Plus d’informations sur les sites web de Biolectric et Agripower.

 *Le kilowatt (kW) correspond à la puissance, le kilowatt-heure (kWh) correspond à l’énergie produite.

**Un processus technique est un ensemble d’opérations organisées et systématisées qui se déroulent dans un certain délai et sont composées de différentes étapes consécutives, nécessaires à la fabrication d’un produit ou d’un bien.

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