Production d'électricité à partir de Biogaz

Depuis 1752, lorsque Ben Franklin a fait voler son cerf-volant dans un orage, l'électricité a alimenté la plupart des grandes innovations industrielles et technologiques couramment utilisées aujourd'hui. Par conséquent, plus les applications de l'électricité se sont répandues, plus l'exploration — et l'exploitation — des ressources naturelles pour alimenter la production électrique est devenue intense. Cependant, un siècle de cet effort expansif a eu un impact sur la santé de l'atmosphère mondiale : la combustion de combustibles fossiles a entraîné le rejet massif de dioxyde de carbone qui pourrait affecter de manière destructrice notre climat. Une solution prometteuse à ce phénomène préoccupant est de mettre davantage l'accent sur la production d'électricité à partir de biogaz.

Consommation d'énergie aux États-Unis et dans le monde

Au cours du dernier demi-siècle, la consommation mondiale d'électricité a plus que triplé, selon les statistiques compilées par la Banque mondiale. Aux États-Unis, le Texas est en tête en termes de production nette : 483,201,031 kilowatt-heures en 2019, selon l'U.S. Energy Information Administration. Avec les voitures électriques et d'autres technologies alimentées par batterie à l'horizon, la demande d'énergie électrique est susceptible d'augmenter davantage. Actuellement, la grande majorité de l'électricité produite aux États-Unis l'est au moyen de combustibles fossiles. Sur les 17 pour cent d'électricité produite à partir de sources renouvelables, l'hydroélectricité et l'énergie éolienne en produisent la part du lion.

En quoi le biogaz est différent

Pour comprendre la production d'électricité à partir de biogaz, il est important de faire une distinction entre le biogaz et la biomasse. Tous deux proviennent de matières organiques — copeaux de bois, cultures, végétation, compost et déchets, par exemple. Alors que la biomasse produit de l'énergie par la combustion directe de ces matériaux, le processus de production de gaz du biogaz est en plusieurs étapes et plus graduel. Lorsque la matière organique est privée d'oxygène, elle est soumise à une digestion anaérobie. Cela se produit lorsque des bactéries très spécifiques commencent à décomposer les composés chimiques et à en former de nouveaux. Lors de réactions chimiques ultérieures, les gaz finaux de dioxyde de carbone (CO₂) et de méthane (CH₄) sont formés. Le CH₄ résultant est — après purification et traitement — le composant combustible.

Produire de l'électricité à partir de biogaz

L'électricité issue du biogaz peut être produite de la même manière qu'à partir du gaz naturel. Un moteur à combustion le brûle comme carburant, produisant de l'énergie mécanique. Basé sur le principe de l'induction électromagnétique, le mouvement mécanique est converti en électricité lorsqu'un champ magnétique est formé par l'interaction de composants mobiles et stationnaires. Bien que le biogaz soit consommé comme un combustible fossile, aucun nouveau CO₂ n'est libéré. Cela est dû au fait qu'il n'émet que le CO₂ qui aurait été libéré par la matière organique si elle avait simplement été laissée à se décomposer. De plus, le digestat restant, c'est-à-dire la matière résiduelle à la fin du processus de production de biogaz, est très demandé comme engrais riche et nutritif pour les cultures agricoles. Inutile de dire que ces vertus promeuvent le biogaz comme un moyen supérieur de produire de l'électricité tout en préservant l'environnement.