Comment produire du méthane à partir de mauvaises herbes ou d'herbe
Depuis des années, les scientifiques explorent des moyens de récupérer le gaz méthane à partir des sous-produits digestifs des animaux d'élevage herbivores. Pourtant, plusieurs graminées adventices offrent une matière première permettant de produire du méthane directement dans des cuves, sans passer par les animaux. Grâce à des prétraitements thermochimiques, la production de biocarburant repose sur des procédés anaérobies similaires à ceux qui se produisent naturellement dans un tas de compost en décomposition active.
Plusieurs graminées adventices, telles que la luzerne, l'alpiste roseau, le chiendent pied-de-poule ou l'herbe à éléphant, constituent de bonnes matières premières. Toutefois, ce sont le panic érigé (switchgrass) et le miscanthus qui se sont révélés les sources les plus riches en rendement énergétique.
Ce dont vous aurez besoin
- 20 à 40 hectares de panic érigé ou de miscanthus
- Couteaux ou meules de broyage
- Hydrolyseur sous pression
- Kit de mesure du pH
- Acide nitrique ou sulfurique
- Digesteur (cuve fermée)
- Enzymes de démarrage
- Réservoir de stockage
Instructions
Étape 1 : Récolter et broyer la biomasse
Récoltez le panic érigé ou toute autre graminée lorsqu'elle a atteint sa pleine maturité, afin de garantir la plus forte concentration de cellulose, d'hémicellulose et de lignine, les matières premières regroupées sous le nom de lignocellulose. Ces composés fournissent les sucres et le carbone indispensables à la fermentation qui génère le méthane, une molécule composée d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène. Broyez ensuite l'herbe pour la réduire en fines particules.
Étape 2 : Réaliser un prétraitement par hydrolyse
Placez l'herbe broyée, c'est-à-dire la biomasse, dans une cuve en acier et soumettez-la à une injection de vapeur portée à environ 238 °C (460 °F) pendant quelques minutes afin d'amorcer l'hydrolyse, soit l'introduction d'hydrogène dans la matière. Plus la biomasse est humide, plus le temps de prétraitement devra être long pour solubiliser la quantité optimale d'hémicellulose. Relâchez ensuite la pression et refroidissez rapidement la biomasse.
Étape 3 : Mesurer et ajuster le pH
Mesurez le pH de la biomasse en plongeant le papier indicateur de votre kit pH dans l'herbe détrempée. Pour que la fermentation se déroule correctement, le pH doit se situer entre 3,0 et 4,0. Si le pH est trop élevé, appliquez un prétraitement acide à base d'acide nitrique ou sulfurique dilué afin d'abaisser le pH et de favoriser davantage l'hydrolyse.
Étape 4 : Lancer la fermentation anaérobie
Transférez la biomasse refroidie dans un récipient hermétique appelé digesteur pour lancer la fermentation. Refroidissez régulièrement le digesteur avec de la glace afin de maintenir la température de la biomasse aux alentours de 32 °C (90 °F), condition idéale pour une production maximale. Dans cet environnement acide, les micro-organismes méthanogènes transforment la lignocellulose en éthanol liquide et en gaz méthane.
Étape 5 : Récupérer et stocker le méthane
Soutirez le gaz méthane produit à mesure qu'il s'élève depuis la biomasse, grâce à une conduite installée sur le dessus du digesteur. Conservez-le ensuite dans des réservoirs adaptés pour une utilisation ultérieure, par exemple comme biocarburant ou source d'énergie domestique.
Source : https://jardin.98905.com/plants-flowers-herbs/green-organic/1007020721.html