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Pourquoi la digestion anaérobie devient la prochaine grande source d'énergie renouvelable

Lorsque Resourceful Earth Limited a annoncé qu'elle construirait une installation destinée à convertir chaque année 35 000 tonnes de déchets alimentaires locaux en électricité, suffisamment pour fournir 80% de l'énergie à la ville voisine de Keynsham, au Royaume-Uni, la société est devenue la dernière en matière d'emploi anaérobie. la digestion pour réduire les déchets, générer de l’énergie et réduire les émissions de carbone. C'est le localisme qui va jusqu'au bout, pas seulement ce que la communauté achète, mais ce dont elle se débarrasse également.

«C’est notre plan idéal pour créer… un système dans lequel nous sommes en réalité une boucle fermée», déclare Jo Downes, responsable de la marque pour Resourceful Earth. «Tout est autonome. Les déchets alimentaires sont produits par une communauté, ils sont convertis à l'électricité et sont ensuite renvoyés dans cette communauté. C'est autonome. "

La digestion anaérobie, comme moyen de convertir la biomasse en énergie, est pratiquée depuis des centaines d'années, mais les efforts déployés à Keynsham constituent un indicateur de la maturation de la technologie. Alors que le monde entier s’est concentré sur les énergies renouvelables, la digestion anaérobie a commencé à devenir une source d’énergie économiquement viable qui tire parti des ressources humaines les plus inefficaces et les plus créatives. Les municipalités locales, y compris les installations de traitement des eaux usées, ainsi que des entreprises privées et même le ministère de l'Énergie peaufinent la technologie pour la rendre plus efficace et plus pratique.

«La digestion anaérobie est fascinante car c'est un moyen relativement simple et naturel de transformer une grande variété de déchets complexes en un simple gaz combustible», déclare David Babson, responsable de la technologie à la Bioenergy Technologies Office du département américain de l'Énergie. "La fermeture des boucles de déchets et la récupération d'énergie à partir des déchets représentent une opportunité unique d'améliorer simultanément la gestion des déchets et de lutter contre le changement climatique."

La technologie elle-même est plutôt simple. Dans un récipient exempt d'oxygène contenant des bactéries anaérobies naturelles, placez un mélange de matières organiques humides, telles que des déchets de cuisine, des déchets humains, des fermes ou des usines de transformation des aliments. Les déchets se décomposent en quatre processus consécutifs différents, libérant finalement du dioxyde de carbone, de l'eau, du méthane et une boue noire de matière organique et de nutriments appelée digestat. Le méthane est siphonné et raffiné pour être utilisé comme combustible ou brûlé pour alimenter des turbines.

Le district municipal des services publics d'East Bay, dans le nord de la Californie, s'est rendu compte que, lors du traitement des eaux usées des ménages, des fermes et des installations de traitement des aliments, il pourrait ajouter une étape pour produire sa propre énergie. (EBMUD) Le traitement des déchets est un processus énergivore et avec l'installation de 11 unités de digestion anaérobie et de trois turbines, EBMUD produit maintenant 135% de ses besoins en énergie. (EBMUD)

La digestion anaérobie moderne a débuté dans l'industrie des eaux usées. Les municipalités, comme le district municipal des services publics d'East Bay, dans le nord de la Californie, ont compris que, lors du traitement des eaux usées des ménages, des fermes et des installations de transformation des aliments, elles pouvaient ajouter une étape pour produire leur propre énergie. Pour EBMUD, les 15 dernières années ont été un voyage à la recherche d’une plus grande efficacité et d’une plus grande capacité de production d’énergie. Le traitement des déchets est un processus énergivore et avec l'installation de 11 unités de digestion anaérobie et de trois turbines, EBMUD produit désormais 135% de ses besoins en énergie, ce qui laisse une quantité supplémentaire d'énergie pouvant ensuite être vendue, déclare Jackie Zipkin, responsable de l'ingénierie des eaux usées.

«L’une des choses passionnantes à propos du type d’énergie renouvelable que nous produisons est qu’elle fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et que l’énergie solaire et éolienne n’a pas cette capacité de base», déclare Zipkin. «Je pense que l’énergie renouvelable suscite de plus en plus d’intérêt au niveau national, en particulier celui du biogaz.»

Les laiteries sont le plus gros émetteur de méthane en Californie, déclare Valentino Taingco, responsable du programme biomasse chez SMUD. (SMUD) Ce générateur est alimenté par le méthane. (SMUD) Le générateur convertit le gaz en électricité, qui est transmise via les lignes électriques au réseau SMUD. (SMUD)

Parallèlement, en plus de collaborer avec les hôtels et les restaurants à la mise en place d’un programme de collecte des déchets alimentaires, le district des services municipaux de Sacramento s’est agrandi à sa manière. Il collabore également avec les fermes laitières afin de fournir des digesteurs sur place pour le fumier et les déchets des lagons. Les laiteries sont le plus gros émetteur de méthane en Californie, a déclaré Valentino Tiangco, responsable du programme biomasse chez SMUD. En tant que gaz à effet de serre, le méthane est particulièrement puissant, mais ne vit pas longtemps; On peut faire peu de choses contre les rots de méthane ruminants, mais le fait de déverser le fumier dans des digesteurs anaérobies peut réduire la production globale de méthane. Le district des services publics aide les laiteries du comté de Sacramento à obtenir des subventions pour compenser le coût initial élevé des digesteurs.

Lorsque l’EBMUD, SMUD et d’autres municipalités ont compris qu’elles pouvaient innover dans ce domaine, elles ont commencé à expérimenter différentes techniques, mélanges organiques et procédés, et ont ouvert la voie à d’autres projets plus complexes. Le cycle de consommation et de gaspillage qui anime les communautés pourrait être piraté pour fermer un grand nombre de trous où des déchets de valeur peuvent être gaspillés. C'est une sorte de prémisse d'utilisation de l'animal entier, mais avec des déchets organiques.

Resourceful Earth ferme également plusieurs boucles, utilisant le surplus de chaleur résultant de ce processus pour sécher les copeaux de bois utilisés dans les chaudières à biomasse, et envoyant des digestats riches en nutriments dans les exploitations pour les utiliser comme engrais. Si elle peut fournir 80% de l'énergie de la ville, elle pourrait servir de modèle pour la digestion anaérobie à l'échelle locale, où la nourriture, l'énergie et les engrais créent une boucle fermée efficace.

Le Département de l’énergie des États-Unis s’emploie à optimiser les chaînes de distribution et les chaînes d’approvisionnement, mais surtout, a déclaré Babson, à affiner le processus chimique qui convertit les déchets. S'ils peuvent arrêter le processus rapidement, après sa décomposition en alcools, mais avant sa transformation en méthane et en dioxyde de carbone, les produits pourraient être raffinés en carburéacteur, essence et autres produits de grande valeur, qui seraient tous considérés comme renouvelables, puisque le carbone libéré était absorbé de l'atmosphère par les plantes qui devenaient la nourriture, qui devenaient les déchets, qui devenaient le gaz.

Pourquoi la digestion anaérobie devient la prochaine grande source d'énergie renouvelable