Biogas et biodigesteurs : Définitions et explications

Le biogaz est un mélange de gaz composé principalement de méthane (CH₄), de dioxyde de carbone (CO2) et de petites quantités d'autres gaz. Il s'agit d'un sous-produit de la digestion anaérobie— le processus chimique de décomposition bactérienne de la matière organique en l'absence d'oxygène— qui produit en retour du biogaz. Ce phénomène se produit naturellement dans notre système digestif, par exemple, ou dans les profondeurs des bassins d'effluents, mais il peut également être produit artificiellement dans des biodigesteurs.

Les biodigesteurs sont des systèmes étanches à l'air et sans oxygène (par exemple, un conteneur ou un réservoir) qui fournissent un environnement optimal avec les paramètres nécessaires pour une digestion anaérobie contrôlée afin de produire du biogaz. Différentes sources de biodéchets peuvent être utilisées dans les biodigesteurs pour produire du biogaz : résidus agricoles, fumier animal, résidus forestiers, déchets solides municipaux (déchets alimentaires, papier, etc.) et eaux usées municipales (biosolides d'épuration). Aujourd'hui, la majeure partie de la production de biogaz provient des résidus agricoles sous forme de cultures et de fumier animal.

Le potentiel du biogaz

Le biogaz est une forme de bioénergie en plein essor qui se situe à l'intersection de deux grands défis de la vie moderne : la quantité croissante de déchets et la nécessité d'atténuer les émissions de gaz à effet de serre. Les multiples utilisations et avantages du biogaz, ainsi que son potentiel de réutilisation dans le cadre d'une économie circulaire, sont largement documentés. Cependant, les contributions des digesteurs à petite échelle dans les zones rurales des pays en développement ont une valeur plus forte et plus significative dans la lutte pour atténuer le changement climatique et ses effets collatéraux.

Les problèmes liés au biogaz aujourd'hui 

À l'heure où nous écrivons ces lignes, 3,4 milliards de personnes vivent dans des zones rurales, dont 90 % en Afrique et en Asie. La taille et la densité des populations rurales dans les pays en développement augmentent plus rapidement que l'approvisionnement en énergie et l'accès à l'électricité. Cette fracture entraîne une dépendance excessive à l'égard de la biomasse traditionnelle, comme le bois, qui constitue une source d'énergie moins chère et plus accessible pour répondre à la demande croissante d'énergie pour l'électricité, la cuisine et le chauffage.

Cette situation, combinée à l'absence fréquente de contrôles et de politiques environnementales dans les zones rurales, entraîne une augmentation des niveaux de déforestation et une intensification de l'utilisation des terres agricoles. Les forêts et les écosystèmes avoisinants en paient donc le prix. De plus, la faiblesse ou l'absence d'infrastructures de gestion des déchets entraîne des pratiques qui ont un impact négatif sur l'environnement, telles que l'incinération des déchets, qui pollue davantage la terre, l'eau et l'air.

Le potentiel pour les communautés rurales des pays en développement

Dans les régions où l'approvisionnement en énergie est instable, les systèmes de biogaz représentent une opportunité intelligente et précieuse. Les digesteurs à petite échelle, qui peuvent être installés et utilisés dans des foyers, améliorent l'accès universel et indépendant à une production d'énergie fiable qui, en retour, stimule toute une série d'avantages sanitaires, sociaux et économiques.

Santé

Le biogaz est un combustible de cuisson propre qui remplace les fourneaux à bois ou à charbon, améliorant ainsi la santé de la communauté en réduisant la pollution de l'air domestique et en prévenant les maladies respiratoires. 

Santé sociale

Un meilleur accès à l'électricité permet d'équilibrer l'égalité des sexes et d'augmenter les taux d'éducation. Il permet aux femmes de poursuivre d'autres intérêts et carrières en leur épargnant des heures de collecte de bois de chauffage qui peuvent être investies ailleurs, et augmente les taux d'éducation en permettant aux étudiants d'allonger leur temps de révisions le soir. 

Économie

Les systèmes de biogaz améliorent le fonctionnement des infrastructures rurales pour la gestion des déchets et offrent une série de sources de revenus potentielles, augmentant les possibilités d'emploi et stimulant le développement économique de la communauté. Ils peuvent produire des engrais biologiques liquides concentrés de haute qualité pour améliorer la gestion des terres et augmenter le rendement des cultures, en construisant et en maintenant des sols sains et productifs nécessaires à une production alimentaire durable.

Enfin, la mise en œuvre de systèmes de biogaz tels que les biodigesteurs peut contribuer à la réalisation de plusieurs objectifs de développement durable (ODD). Il a été constaté que les projets de biodigesteurs ont un impact direct et contribuent à 14 des 17 objectifs de développement durable, les principales contributions provenant de leur capacité à augmenter l'énergie propre et abordable, à réduire le changement climatique, à améliorer le processus de gestion des déchets et à créer des emplois.

Le role de la finance carbone 

La construction de biodigesteurs domestiques dépend du type de matériau disponible, des conditions climatiques, des matières premières disponibles, de la situation géographique et des réglementations politiques, entre autres, et varie en termes de coût, de durée de vie et de niveau d'entretien requis. Il n'est donc pas surprenant que le coût et la complexité du développement et de la mise en œuvre constituent aujourd'hui les principales barrières à l'entrée pour l'adoption massive des biodigesteurs. 

Les marchés du carbone offrent un corridor de financement pour combler le fossé technique et favoriser la diffusion de projets de biogaz qui ne sont pas soutenus par les politiques. Chez ClimateSeed, nous croyons fermement au potentiel du biogaz pour aider à lutter contre le changement climatique et promouvoir le développement durable. Nous soutenons des projets de biogaz dans le monde entier et travaillons en étroite collaboration avec eux, afin de créer un impact positif sur l'environnement et la société. Rejoignez-nous dans notre mission de construire un avenir meilleur grâce à des solutions énergétiques durables.


Reférences: 

• Anaerobic Digestion: Biogas Production and Odor Reduction. (2023). PennState Extension. https://extension.psu.edu/anaerobic-digestion-biogas-production-and-odor-reduction
• International Energy Agency (IEA). (2022) “Outlook for Biogas and Biomethane. Prospects for Organic Growth.” https://www.iea.org/reports/outlook-for-biogas-and-biomethane-prospects-for-organic-growth
• Obaideen, K., Abdelkareem, M. A., Wilberforce, T., Elsaid, K., Sayed, E. T., Maghrabie, H. M., & Olabi, A. G. (2022). Biogas role in achievement of the sustainable development goals: Evaluation, Challenges, and Guidelines. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 131, 104207–. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2022.104207
• Our World in Data. (2022). Urban and rural population. https://ourworldindata.org/grapher/urban-and-rural-population