La valorisation chaleur en biométhanisation : un panel de possibilités pour diversifier ses activités

Actuellement, la « valorisation de la chaleur » n’est pas encore considérée par une partie des porteurs de projet comme une thématique indispensable pour assurer la pérennité de leur exploitation. Et pourtant, ce sujet a toute son importance !

Mais que sait-on sur la chaleur produite par nos unités de biométhanisation ? Sert-elle uniquement au chauffage de bâtiments ou peut-elle être valorisée autrement ? Quelles sont les solutions mises en place afin de mieux exploiter cette source de chaleur ?

Pour y voir plus clair, ValBiom a organisé une visite sur le site de Cinergie à Fleurus le 18 décembre dernier. L’occasion de rappeler qu’il existe des pistes innovantes pour valoriser sa chaleur et diversifier ses activités. 

Le biogaz, source de chaleur

Pour rappel, le biogaz est un gaz issu du processus de biométhanisation, principalement constitué de méthane (50 à 80 % de CH4). Selon les besoins de l’exploitation, ce biogaz peut être valorisé de plusieurs manières. Sa valorisation la plus répandue en Europe et en Wallonie est sa combustion via un système de cogénération, pour une production combinée d’eau chaude et d’électricité.

L’électricité est facilement vendue sur le réseau électrique et est soutenue via le mécanisme des certificats verts.

Source : Panorama de la filière biométhanisation en Wallonie. Edition 2016 ©ValBiom

Depuis quelques années, on constate que – pour rentabiliser leurs installations – les biométhaniseurs se tournent vers la valorisation de la chaleur produite, et notamment des solutions innovantes. Ils se rendent de mieux en mieux comptent que la chaleur issue de leurs installations peut aussi leur permettre d’améliorer la rentabilité de leurs exploitations.

La valorisation chaleur : potentiels multiples 

Le plus souvent, lorsqu’un biométhaniseur parle de « valoriser la chaleur » de son unité, il souhaite en réalité diversifier ses activités et ses sources de revenu, voire créer de l’emploi. Outre le chauffage de ses propres bâtiments, il peut penser à chauffer – via un réseau chaleur local – des élevages, des maisons, des entreprises ou des bâtiments publics. Il peut également installer un séchoir pour le séchage de matières (foin, grain, algues, plaquettes, digestat…) ou encore, penser à développer des projets pilotes.

Cinergie : un réseau chaleur abouti

Si ValBiom a choisi le site de Cinergie (Fleurus) pour sa dernière visite de terrain, c’est d’abord parce qu’il démontre – par son aboutissement – qu’il est possible de tirer un maximum profit de la chaleur générée par un système de cogénération. Sa particularité : les cuves – dont les digesteurs, de 5.000 m3 chacun – sont enterrés. Par ailleurs, l’unité de biométhanisation constitue l’une des plus importantes en Wallonie. Cette dernière est alimentée par 60.000 tonnes d’intrants annuellement, provenant d’effluents d'élevage, de résidus de cultures avoisinantes et de déchets agro-industriels de la région (usines Pomfresh et Materne, brasserie de Bertinchamps, entreprise D'Upigny…).

Entre sa conception (2007-2009), le lancement des travaux (2010) et aujourd’hui, l’unité a grandement évolué :

  • Elle est passée d’une puissance totale de 1.150 kWél installés à une puissance de 1.915 kWél (bridée à 1.500 kWél) grâce à l’ajout d’un nouveau moteur en 2014.
  • Le réseau chaleur de 1.5 km a été finalisé. Il permet de rentabiliser la chaleur en hiver.
  • Enfin, pour rentabiliser l’installation durant la période estivale, un séchoir à bandes perforées a été installé.

« Désormais, quelle que soit la période, on utilise la majorité de la chaleur produite, » explique Gérard Préat (Cinergie scrl). « La chaleur est en grande partie valorisée sur site pour le séchoir et valorisée via à un réseau de chaleur alimentant des bâtiments communaux, trois écoles (ndlr : 3.500 élèves au total) et une vingtaine d’habitations. (…) Quant à l’électricité, elle est utilisée par l’entreprise et la majorité est revendue sur le réseau. »

Après avoir traversé une période financièrement difficile en 2013-2014, l’installation a donc bien rebondi. Elle est devenue l’exemple d’un projet qui a su affronter les obstacles législatifs et financiers, s’adapter et se développer dans le temps. La scrl engage actuellement 6 emplois directs et une vingtaine d’indirects et le nombre de coopérateurs est en augmentation.

Galerie photos ci-dessous.

La culture d’algues en serre : une piste à exploiter

Parmi les valorisations innovantes, la culture de micro-algues en serre commence à se faire connaitre. En Bretagne, une unité de biométhanisation de 250 kW produit déjà depuis plus d’un an de la spiruline ; une micro-algue aux nombreuses qualités nutritionnelles (complément alimentaire) pouvant également être utilisée en cosmétique. La chaleur produite par l’unité est ainsi récupérée pour chauffer les bassins de production et sécher la spiruline qui sera ensuite commercialisée.

En Wallonie, l’idée fait son chemin et des projets sont en cours de réflexion. C’est le cas de Perséphone, un projet pilote qui étudie – notamment – la viabilité technique d’un couplage entre biométhanisation et culture de microalgues. Actuellement, les partenaires du projet Perséphone effectuent des tests dans cinq exploitations agricoles (en Belgique, France, Allemagne et Luxembourg) avec pour volonté globale d'apporter « une nouvelle valeur ajoutée aux unités agricoles existantes afin de les pérenniser à l'horizon 2020-2030. »

Pour étudier la culture d’algues en serre, c’est la ferme du Faascht (Province du Luxembourg) qui sert de terrain d’expérimentation à Perséphone. Concrètement, il s’agit d’utiliser une fraction du digestat, second produit issu du processus de fermentation de la biométhanisation, pour nourrir les algues. Actuellement, les tests montrent que l’usage de ce digestat filtré dans la culture d’algues permet une belle productivité.

Notons que les débouchés de cette culture d’algues sont nombreux : pharmaceutique, cosmétique, bio-plastique et biodiesel. Benoit Toussaint, porteur du projet Perséphone et membre de l’asbl Au pays de l’Attert, évoque même l’idée de réutiliser les algues produites comme intrant en biométhanisation.

Valoriser la chaleur pour sécher son foin et chauffer sa fromagerie, c’est rentable !

La technique de « séchage en grange » constitue elle aussi une belle manière – pour les exploitations de vaches laitières par exemple – de valoriser la chaleur produite par la cogénération. En effet, cette technique permet de rentabiliser son installation durant les mois d’été, et de rendre l’exploitation moins dépendante des compléments nutritionnels grâce à un fourrage séché très protéiné et de haute qualité.

Grâce à ce système de séchage, couplé à un réseau chaleur, Francis Claudepierre, propriétaire d’une installation de biométhanisation agricole à Mignéville, a pu réaliser de belles économies et, ainsi, augmenter son cheptel.

Depuis peu, la chaleur générée par son unité permet également d’apporter la chaleur nécessaire à sa fromagerie. Celle-ci transforme 200 tonnes de lait annuellement et produit 24 tonnes de fromage par an.

Penser global pour pérenniser son projet  

En matière de valorisation chaleur, on constate donc que les biométhaniseurs ont un panel de possibilités devant eux et que leurs choix dépendront fortement de la configuration de leur installation, de leur budget et – bien entendu – de la réflexion menée en amont du projet.

Gérard Préat (Cinergie scrl) souligne d’ailleurs que « l’utilisation finale que l’on fera de la chaleur produite doit être réfléchie, dès la conception du projet, de manière globale. » En d’autres mots, outre les besoins thermiques de son exploitation agricole, il est important de cerner les besoins du territoire qui nous entoure.

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A suivre : un portrait complet du projet Cinergie !

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