1. La Biométhanisation
En quoi le biogaz est-il une source
d’énergie renouvelable ?

2. Sommaire :
I- Introduction
II-Le concept de la biométhanisation
2.1- Le bioréacteur
2.2- Le digesteur
III- Les réactions chimiques et les bactéries
3.1- Les réactions chimiques
3.2- Les bactéries
IV- L’expérience
V- Le container moteur
VI- La mise en situation
VII- Conclusion
VIII- Bibliographie / Remerciements

3. I- Introduction
Alessandro de Volta (1745-1827)
Antoine de Lavoisier (1743-1794)

4. I- Introduction
1787  « gas hidrogenium carbonatrum »
1865  le terme de « méthane » fut proposé.
1892  ce terme fut confirmé par un congrès international de nomenclature chimique.
Travaux d'Imhoff sur les boues urbaines et
de Ducellier sur les rejets d'élevages.

5. I- Introduction
La biomasse comprend trois familles principales :
-Les bois énergie ou biomasse solide
-Le biogaz
-Les biocarburants

6. II-Le concept de la biométhanisation
2.1- Le bioréacteur
CH4: 50/60%
CO2 : 35/40% Biogaz O : 1/2%
Gaz
minoritaires

8. 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).

9. III- Les réactions chimiques et les bactéries
3.1- Les réactions chimiques

10. III- Les réactions chimiques et les bactéries
3.1- Les réactions chimiques

11. 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.

12. IV- L’expérience
Jour 1 Jour 7

13. 250
200
150
Quantité de gaz émise au
cours d'une méthanisation
100 dans une éprouvette
graduée de 250 mL
50
0
Jour 1 Jour 3 Jour 7 Jour 14
Jour 14

14. CH4 : 57.2%
CO2 : 39.3%
Biogaz O2 : 01.8
Gaz
minoritaires
: 01.7%

15. V- Le container moteur
Energie Energie Energie
thermique mécanique électrique

16. 1) Admission 3) Combustion
2) Compression
4) Echappement

17. 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% CH4
Le Pci ou pouvoir calorifique inférieur est l’énergie thermique libérée par la réaction de combustion d'un
kilogramme de combustible sous forme de chaleur sensible.

18. 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

19. 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)

20. VI- Conclusion
Procédé 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, …)

21. Les déchets Stockage des Echappement du
ménagers déchets biogaz

22. La « salle » des Transformation du biogaz Les commandes
moteurs en énergie électrique des moteurs

23. Vente de Transport de Alimentation des foyers
l’énergie cette énergie avec cette énergie

24. Ce TPE vous a été présenté par des
élèves de Lapérouse : QUILLET
Benjamin et TAYAC Jordan

25. Merci à :