La biométhanisation

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La biométhanisation

  1. 1. La BiométhanisationEn quoi le biogaz est-il une source d’énergie renouvelable ?
  2. 2. Sommaire :I- IntroductionII-Le concept de la biométhanisation 2.1- Le bioréacteur 2.2- Le digesteurIII- Les réactions chimiques et les bactéries 3.1- Les réactions chimiques 3.2- Les bactériesIV- L’expérienceV- Le container moteurVI- La mise en situationVII- ConclusionVIII- Bibliographie / Remerciements
  3. 3. I- IntroductionAlessandro de Volta (1745-1827)Antoine de Lavoisier (1743-1794)
  4. 4. I- Introduction1787  « gas hidrogenium carbonatrum »1865  le terme de « méthane » fut proposé.1892  ce terme fut confirmé par un congrès international de nomenclature chimique. Travaux dImhoff sur les boues urbaines et de Ducellier sur les rejets délevages.
  5. 5. I- Introduction La biomasse comprend trois familles principales :-Les bois énergie ou biomasse solide-Le biogaz-Les biocarburants
  6. 6. II-Le concept de la biométhanisation 2.1- Le bioréacteur CH4: 50/60% CO2 : 35/40% Biogaz O : 1/2% Gaz minoritaires
  7. 7. II-Le concept de la biométhanisation 2.2- Le digesteur Plusieurs facteurs influent donc la qualité du biogaz obtenu tels que le pH, l’humidité, la température, la qualité des déchets, …3 cycles de température : - psychrophiles (15-25 °C) -mésophiles (25-45 °C) -thermophiles (55-65 °C).
  8. 8. III- Les réactions chimiques et les bactéries 3.1- Les réactions chimiques
  9. 9. III- Les réactions chimiques et les bactéries 3.1- Les réactions chimiques
  10. 10. III- Les réactions chimiques et les bactéries 3.2- Les bactéries Type de bactéries Bactéries présentes Les principales espèces appartiennent aux genres Clostridium, Bactéries hydrolytiques et fermentatives Bacillus, Ruminococcus, Enterobacteroïdes, Propionibacterium et Butivibrio. -Les homoacétogènes des genres Clostridium, Acetobacterium, Sporomusa, Acetogenium, Acetoanaerobicum, Pelobacter Butyribacterium, Eubacterium... Bactéries acétogènes -Les syntrophes des genres Syntrophobacter, Syntrophomonas, Syntrophus... -Et les sulfato-réductrices des genres Desulfovibrio, Desulfobacter, Desulfotomaculum, Desulfomonas... Ces bactéries actives sont réunis dans un groupe qui leur est propre, qui est celui des Archaea. Les Archaea constituent un Bactéries méthanogènes des trois statuts de règne primaire, avec les eubactéries et les eucaryotes.
  11. 11. IV- L’expérienceJour 1 Jour 7
  12. 12. 250200150 Quantité de gaz émise au cours dune méthanisation100 dans une éprouvette graduée de 250 mL 50 0 Jour 1 Jour 3 Jour 7 Jour 14 Jour 14
  13. 13. CH4 : 57.2%CO2 : 39.3% Biogaz O2 : 01.8 Gaz minoritaires : 01.7%
  14. 14. V- Le container moteur Energie Energie Energie thermique mécanique électrique
  15. 15. 1) Admission 3) Combustion2) Compression 4) Echappement
  16. 16. VI- La mise en situation Nous avons pris comme objectif de calculer la quantité d’énergie électrique que pourrait produire notre lycée avec les déchets issus de la cantine scolaire s’il possédait un système de méthanisation. Le nm3 ou le normal m3 de biogaz est le volume de biogaz rapporté aux conditions suivantes : •température de 273°K (0°C) •pression de 1000hPa (1 bar) •composition du biogaz: 50% CH4Le Pci ou pouvoir calorifique inférieur est l’énergie thermique libérée par la réaction de combustion dunkilogramme de combustible sous forme de chaleur sensible.
  17. 17. VI- La mise en situation 500 nm3 de biogaz  290 nm3 de biogaz net (ou méthane)290 nm3 de méthane (ou biogaz net)  2871 kWh énergie thermique 2871 kWh énergie thermique  947 kWh énergie électrique 1 tonne de déchets  50 nm3 de méthane  165 kWh 947 kWh  5.74 tonnes de déchets
  18. 18. VI- La mise en situation Lycée  6 tonnes de déchets  990 kWh 360 000 kWh pour son fonctionnement 0.275% de sa consommation totale avec ses déchets 2181 tonnes de déchets pour combler sa consommation 1 kWh  0,1191 €117,9 € en revendant son électricité (hors cout du digesteur)
  19. 19. VI- ConclusionProcédé récent : manque de recul. Energie renouvelable: utilisation Procédé complexe: des bactéries de matières constamment variées et des conditions de renouvelées : les déchets. méthanisation strictes (températures, pH, …)
  20. 20. Les déchets Stockage des Echappement duménagers déchets biogaz
  21. 21. La « salle » des Transformation du biogaz Les commandesmoteurs en énergie électrique des moteurs
  22. 22. Vente de Transport de Alimentation des foyersl’énergie cette énergie avec cette énergie
  23. 23. Ce TPE vous a été présenté par desélèves de Lapérouse : QUILLETBenjamin et TAYAC Jordan
  24. 24. Merci à :

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