Le compostage et la biométhanisation sont des procédés de stabilisation des matières organiques par des microorganismes en vue de les recycler comme amendement organique. La matière organique ainsi traitée évite l’élimination, ainsi que la génération de biogaz dans les lieux d’enfouissement. Lorsque des matières organiques sont jetées dans des sacs poubelle, celles-ci sont ensuite compactées, enfouies, puis recouvertes de matières inertes comme du béton, des briques, des restes de matériaux de construction, ou encore de la terre. Dans certains sites d’enfouissement, le biogaz est capté et brûlé à l’aide d’une torchère afin d’être utilisé pour produire de l’énergie. Ce système permet d’alléger le bilan carbone du dépotoir.
Les fondements du compostage (Digestion aérobie)
Le compostage (digestion aérobie) est la dégradation des matières organiques en présence d’oxygène (à l’air libre). Il produit un compost stable, sans produire de méthane. Composter, c’est simplement transformer des restes de table, des pelures de fruits et légumes et diverses matières organiques comme des feuilles mortes en humus, un produit qui ressemble à de la terre, mais qui est boosté en minéraux. Après être passés par un processus de décomposition naturel, votre pelure de banane ou votre cœur de pomme deviennent un fertilisant qui nourrit le sol et les plantes, résume Lili Michaud, agronome et autrice de l’ouvrage de vulgarisation Le compost : Pourquoi? Comment?.
L’élément clé à retenir dans le processus de compostage, c’est la présence d’oxygène. La transformation des déchets organiques se fait par l’action combinée des bactéries, des champignons, des microorganismes et des macroorganismes, dont les vers de terre. Tout ce beau monde, comme vous et moi, a besoin de respirer. Bien que le compostage soit devenu une pratique de plus en plus répandue, beaucoup de personnes se posent encore la même question : le compostage produit-il du méthane ? La réponse tient surtout au mode de décomposition. Un compost bien conduit ne fonctionne pas de la même manière qu’un déchet organique enfermé dans un environnement pauvre en oxygène.
Le compostage bien géré repose sur une décomposition aérobie, c’est-à-dire en présence d’oxygène. Dans ces conditions, la matière organique produit surtout du dioxyde de carbone biogénique, de la chaleur et un amendement organique utile pour le sol. Si le mélange est trop humide, trop compact, mal brassé ou privé d’air, des zones anaérobies peuvent apparaître et favoriser cette production de méthane. En revanche, dans un compostage aérobie bien mené, les microbes producteurs de méthane restent beaucoup moins actifs. Pour simplifier la collecte quotidienne, des sacs compostables pour biodéchets peuvent être utiles dans certains usages.
La biométhanisation (Digestion anaérobie)
La biométhanisation (digestion anaérobie) est un processus de valorisation des matières organiques qui produit un digestat et des biogaz (incluant du méthane) en absence d’oxygène. Le digestat peut être valorisé par épandage direct ou peut être composté à des fins d’amendement des sols. Les biogaz, pour leur part, peuvent être utilisés notamment comme gaz naturel. Il s’agit d’un sous-produit de la digestion anaérobie des déchets organiques constitué pour environ 60 % de méthane et 40 % de dioxyde de carbone. Le méthane peut être capté et utilisé pour cuisiner et chauffer l’eau, puisque le gaz naturel en milieu urbain est déjà principalement du méthane.
Dans le système de micro-méthanisation, la matière organique est digérée en même temps que la production de biogaz. Le biogaz produit est purifié et stocké. Les modèles sont autonomes, la digestion est un procédé naturel anaérobie et mésophile. Ils n’ont pas besoin d’électricité pour fonctionner. La conception et l’ingénierie du système de stockage est brevetée et il n’y a pas besoin d’un compresseur biogaz pour augmenter la pression. Le CH4 (méthane) est le gaz combustible qui va vous permettre d’allumer votre gazinière (fournie dans le système). Le CO2 est un gaz inerte minoritaire qui n’affecte pas la combustion parfaite.
Enjeux et positionnements stratégiques
Au Québec, en 2018, près de 5,2 millions de tonnes de résidus organiques ont été générées. La Politique québécoise de gestion des matières résiduelles et son plan d’action 2011-2015 envisageaient la possibilité de bannir les matières organiques putrescibles de l’élimination en 2020. Pour le gouvernement du Québec, le détournement des matières organiques de l’élimination passe principalement par la collecte municipale des matières organiques et leur traitement par biométhanisation ou compostage. Le Québec compte actuellement plus de 40 sites de compostage et 3 usines de biométhanisation.
La position du FCQGED souligne que la biométhanisation et le compostage ont pour objectif le détournement des matières organiques de l’élimination, et leur recyclage. La production de biogaz n’est donc pas la finalité, mais bien une activité secondaire du procédé de biométhanisation. Trop d’emphase est mise sur la production de méthane dans les projets d’usines de biométhanisation et pas assez sur le traitement et la valorisation des matières organiques. La production de méthane ne doit pas être une fin en soi et son introduction dans le réseau de distribution de gaz naturel ne doit pas servir à occulter l’importation et la distribution de gaz de schiste.
La biométhanisation est un procédé nettement plus coûteux que le compostage. Les procédés de biométhanisation en cours au Québec éprouvent des difficultés à produire du digestat ou du méthane de qualité. Si les conditions ne permettent pas le compostage, procéder à la biométhanisation. Ce procédé doit être effectué dans une perspective de recyclage de la matière organique (compostage et recyclage du digestat produit). Encourager les producteurs à se conformer à la norme Amendements organiques - Digestats issus de la biométhanisation.
Innovations domestiques et industrielles
Cuisiner avec votre propre gaz ? C'est désormais possible grâce à HomeBioGas, un système gonflable qui récupère vos déchets organiques pour les transformer en gaz domestique. Un système qui permet de faire de la méthanisation à domicile et de cuisiner grâce à vos déchets. HomeBioGas fonctionne sur le principe du compostage, à la différence qu’il permet de produire du gaz pour cuisiner. Ce système de petite taille est gonflable et s’installe en moins de deux heures. Il peut recevoir tous les déchets organiques habituellement mis au compost : épluchures de légumes, marcs de cafés, produits laitiers etc.
Fonctionnement d'un biodigesteur
De nombreuses entreprises alimentaires - y compris les restaurants, les hôtels et les supermarchés - ont demandé à la société d’en produire une version plus grande. Le projet a développé un système de biogaz abordable, destiné aux entreprises alimentaires et capable de convertir jusqu’à 250 kg par jour de déchets organiques en gaz propres pouvant être utilisés pour la cuisson ou le chauffage. Outre sa capacité supérieure, la nouvelle unité HBG 20 propose également l’automatisation. Au lieu de jeter les déchets organiques dans les poubelles, l’utilisateur les met dans l’unité de broyage automatique. Le projet a également mis au point un mélange bactérien anaérobie spécial non dérivé du fumier animal. Il est administré sous forme de comprimés.
L’unité HBG 20 filtre le sulfure d’hydrogène dangereux et stocke le biogaz dans un récipient à basse pression. Un système informatique industriel contrôle l’unité et utilise des capteurs dédiés pour contrôler la température, la pression et le niveau de gaz. L’ordinateur est relié à Internet et est accessible à distance. Les résultats indiquent que près de 100 kg de déchets organiques produisent environ 10 m³ de biogaz qui permettent de chauffer 1 m³ d’eau à environ 50 °C ou d’assurer environ 10 heures de cuisson. Ce développement permettra aux petites et moyennes entreprises alimentaires de gérer leurs déchets sur site au lieu de payer pour leur collecte.
Gestion des intrants et qualité des résidus
Les produits non biodégradables jetés dans les déchets organiques posent régulièrement problème. Il est donc important de savoir ce qu’il ne faut pas mettre dans les déchets organiques ou dans le compost. Si des déchets non biodégradables - notamment toutes les sortes de plastique (bouteilles en PET, sacs en plastique ou pots de plantes), mais aussi le verre, les piles ou les canettes en aluminium - sont jetés avec les déchets verts ou au compost, il faut ensuite les trier fastidieusement. Cela n’est toutefois que partiellement possible. Dans le pire des cas, de tels matériaux endommagent les installations de la station de méthanisation et polluent les champs.
En effet, les résidus de la production de biogaz sont utilisés par les agriculteurs·trices comme engrais, en plus du lisier par exemple. Un sac à ordures suisse moyen contient environ un tiers de déchets organiques. En collectant ces déchets de la cuisine et du jardin et en les éliminant comme déchets verts, on réduit la pollution et on ferme un cycle naturel de recyclage. Ainsi, les déchets verts sont transformés en précieux biogaz et autres produits de compost. Les entreprises de services alimentaires accumulent de grandes quantités de déchets organiques. Souvent, ces déchets terminent dans les décharges, engendrant des coûts pour l’entreprise et des conséquences néfastes pour l’environnement. Les entreprises ont intérêt à trouver d’autres façons de traiter ces déchets. Le biogaz propose cette alternative.
Les avantages et les risques du biogaz sont nombreux. La production du biogaz offre aux agriculteurs la possibilité d’activités annexes, ce qui est susceptible de compenser les fluctuations importantes de revenus générées par la production agricole, grâce à l’injection d’électricité ou de gaz naturel sous forme de biogaz dans le réseau public de distribution à un prix garanti. Au niveau local, le biogaz peut générer de la chaleur écologique et économique. Les municipalités environnantes et leurs résidents peuvent l’intégrer dans le concept de récupération de chaleur locale. Les niveaux de danger et de danger potentiel d’incendie et d’explosion sont les mêmes que ceux du gaz naturel. La gestion des biodéchets, qu'elle soit faite à l'échelle industrielle ou domestique, demeure un levier fondamental pour transformer nos habitudes de consommation en une ressource durable pour l'avenir de nos sols et de notre énergie.