Qu'est-ce qu'un système de biogaz?
Un système de biogaz est une technologie qui produit du biogaz. Le biogaz est un type d’énergie renouvelable formé par la digestion anaérobie de matières organiques. La digestion anaérobie fait référence à la décomposition assistée par des bactéries qui se produit dans un environnement sans oxygène. Le carburant peut être utilisé pour le chauffage ou, sous sa forme concentrée, pour la propulsion de véhicules. Un système de biogaz fournit un environnement étanche à l'air pour la digestion anaérobie et est généralement composé d'un digesteur et d'un réservoir de gaz.
Le digesteur est un réservoir hermétique dans lequel les déchets organiques sont déversés et décomposés. Les matières organiques comprennent généralement les déchets d’animaux, les déchets de plantes et les cultures énergétiques, ou les cultures qui sont cultivées dans le but explicite de produire du carburant. Les bactéries présentes dans le digesteur décomposent les déchets et libèrent des gaz tels que le monoxyde de carbone, le méthane, l'hydrogène et l'azote lors de sa décomposition.
Le réservoir de gaz est un autre réservoir du système de biogaz qui exploite les gaz émis par les déchets en décomposition ou les boues. Grâce à un système sous pression, les gaz libérés dans le digesteur sont acheminés dans un trou du réservoir à gaz. Le support est spécialement conçu pour permettre au gaz de s'écouler librement dans le support tout en empêchant tout gaz capturé de s'échapper dans le digesteur ou dans l'environnement extérieur. Ceci est important, tant pour l'efficacité que pour la sécurité, car beaucoup de ces gaz sont combustibles et peuvent provoquer des explosions lorsqu'ils sont mélangés avec de l'oxygène ou d'autres gaz. Une fois que le gaz est exploité, il peut alors être utilisé comme carburant.
Pour améliorer l'efficacité du système de biogaz, la suspension dans le digesteur doit être maintenue à un pH légèrement basique. Le digesteur doit également être maintenu à une température de 29 à 41 degrés Celsius (84,2 à 105,8 degrés Fahrenheit) pour assurer une décomposition rapide avec une production de gaz optimale. La boue doit être agitée de temps en temps pour éviter la formation d’une croûte dure au-dessus des déchets, empêchant les gaz de se déplacer vers le support.
Les procédures de fonctionnement peuvent varier en fonction de la construction du système de biogaz. Une installation de biogaz en surface est plus facile à entretenir et bénéficie du chauffage solaire, mais prend plus de soin dans la construction. Un système de biogaz souterrain est moins coûteux à construire et plus facile à alimenter, mais plus difficile à entretenir. L'alimentation ou l'ajout de matières organiques au digesteur varie en fonction de la conception. Un système d'alimentation en lots de biogaz décompose la plupart du temps les déchets solides qui sont ajoutés au réservoir par tranches, tandis que les modèles d'alimentation continue alimentent en permanence la plupart des déchets liquides dans le digesteur.
Le biogaz est souvent préféré aux combustibles fossiles, tels que le charbon ou le pétrole, car il est renouvelable, coûte moins cher, utilise des matériaux autrement perdus et produit moins de carbone. Le carbone, en petites quantités, est un élément essentiel d’une atmosphère saine, mais il devient problématique lorsque trop est émis. Le carbone contenu dans les combustibles fossiles est enfoui depuis si longtemps dans des matières organiques anciennes qui ne font plus partie du cycle du carbone. Lorsqu'il est libéré par la combustion de combustibles fossiles, il augmente la concentration de carbone. Cependant, le biogaz provient d’organismes vivants ou récemment morts dont la teneur en carbone est encore dans le cycle, de sorte que la combustion de ces combustibles ne perturbe pas moins la concentration de carbone dans l’atmosphère.