Equimeth, de la biomasse à l'énergie

La Réserve de biosphère de Fontainebleau et du Gâtinais, Mines ParisTech et Naskeo Environnement, bureau d'études et constructeur d’installation de méthanisation, ont mené ensemble une recherche pour valider le principe de méthanisation de fumier de cheval.

Dès 2006, un gisement de biomasse issue de l’activité équestre est identifié dans une centaine d’établissements autour du massif forestier de Fontainebleau. Plus de 3 000 chevaux contribuent à une production d’environ 30 000 tonnes par an de fumier dont les principaux débouchés (champignonnières notamment) après collecte locale se situent à plus de 400 km du lieu de production ; l’épandage agricole local ne représente qu’une partie de la production. 

Le projet Equimeth a pour objectif premier de traiter et de valoriser ce fumier équin par méthanisation : processus biologique de dégradation de la matière fournissant du biogaz composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone.

Le projet de méthanisation de fumier de cheval Equimeth

La Réserve de biosphère de Fontainebleau et du Gâtinais, Mines ParisTech et Naskeo Environnement, bureau d'étude et constructeur d’installation de méthanisation, ont mené ensemble une recherche pour valider techniquement le principe de méthanisation de fumier de cheval.

Le projet Equimeth a pour objectif premier de traiter et de valoriser ce fumier équin par méthanisation : processus biologique de dégradation de la matière fournissant du biogaz composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone. Ce procédé permet de produire une énergie renouvelable issue du vivant pour une valorisation locale en limitant les émissions de gaz à effet de serre du stockage à l’air libre des fumiers et de leur transport vers les lieux d’utilisation lointains. La distance entre les lieux de production et l’unité de méthanisation ne doit pas excéder 30 km ; soit une division par un facteur 10 des distances actuelles.

Les principaux modes de valorisation sont la cogénération (chaleur + électricité) ou l’injection dans le réseau de gaz de ville. Cette deuxième solution est la plus vertueuse en termes de développement durable, car elle permet un rendement total du biogaz produit (contre 70 % en cogénération). Elle suscite encore des interrogations en termes de rentabilité économique en l’absence de cadre réglementaire qui devrait voir le jour très prochainement. Elle permet également d’envisager à terme l’utilisation du biogaz par une flotte captive de véhicules qui pourrait intervenir dans une étape ultérieure.

Enfin, le traitement par méthanisation permet d’obtenir un digestat dont les qualités agronomiques sont supérieures à celles du fumier frais et dont l’épandage s’effectue sans odeur.

Le secteur du traitement des déchets est un marché très concurrentiel. La plupart de ces déchets sont traités soit dans des centres d’incinération (180 € la tonne), soit en compostage (40 à 70 € la tonne) ou en centres de stockage des déchets ultimes (CSDU – 100 € la tonne). Avec un coût de traitement de 20 à 50 € la tonne, la méthanisation est le procédé le moins onéreux.

Première phase

2 ans (2009 à 2009)

Plusieurs Comités de pilotage organisés conjointement par les 3 partenaires ont regroupé différents acteurs du projet (Chambre d’Agriculture, Conseil Général, Communauté de Communes, Pôle de compétitivité cheval, établissements équestres, collecteur, agriculteurs, etc.). 

Le sujet a été confié à un élève du Mastère spécialisé « Optimisation des systèmes énergétiques » de Mines ParisTech qui a réalisé sa thèse professionnelle pour valider les divers aspects du projet EQUIMETH, en étroite collaboration avec Naskéo environnement. Le Mastère OSE, formation pluridisciplinaire, a permis de valider les aspects techniques, économiques, juridiques et environnementaux. Il est organisé par le Centre de mathématiques appliquées de Mines ParisTech à Sophia-Antipolis, en partenariat avec le Centre de recherche en économie et droit de l'Energie (CREDEN) de la Faculté des sciences économiques de Montpellier I et l’École de hautes études commerciales du nord (EDHEC).

Cette étude a validé les principales avancées actuelles du projet :

  • la validation du procédé de méthanisation du fumier équin ;
  • l’identification des gisements de biomasse complémentaires (déchets d’exploitations agricoles, d’industries agro-alimentaires, de collectivités...) ;
  • le dimensionnement de l’unité en fonction des gisements disponibles ;
  • la vérification de la rentabilité économique de l’unité ;
  • la valorisation du biogaz produit de la manière la plus vertueuse possible ;
  • l’identification d’une emprise foncière compatible avec un mode de valorisation ;
  • la valorisation du digestat issu de la méthanisation par épandage agricole. 

Actuellement, compte tenu de la faisabilité du projet, les partenaires poursuivent son développement. La Réserve de biosphère assurera la coordination territoriale.

A ce jour, le dimensionnement de l’unité permet d’envisager le traitement de 33 400 tonnes de déchets organiques dont 20 000 tonnes de fumiers équins. Le débit de biogaz moyen prévu est de 8 500 Nm3 /jour, soit 5 400 Nm3 de CH4 /jour. Dans le cas d’une co-génération, il serait possible d’atteindre une puissance disponible de 757 kWél et une énergie annuelle disponible de 1 984 MWh.

La Fouragère briarde, principal collecteur de fumier local, possède à Machaux (77) une plateforme de préparation des fumiers pour répondre au cahier des charges des utilisateurs. Le flux de transport nécessaire à l’alimentation en continu de l’unité représente 4 camions de 25 tonnes par jour. Un plan de transport optimal sera élaboré en concertation avec les collecteurs. Le flux de poids lourds sur la D606 qui dessert le site d’implantation prévu est de 2 830 camions/jours. Aucun stockage de fumier à l’air libre n’est prévu aux abords de l’unité et les transferts de matière liquides seront réalisés par tuyauterie. Cette conception permettra de contrôler l’émission des odeurs liées à l’exploitation de l’unité de méthanisation. 

Deuxième phase

1 an (2010)

Elle a consisté à sécuriser les piliers du projet par la signature de protocoles d’accord et de lettres d’intention entre les différentes parties prenantes. Cette phase a été développée par Naskéo Environnement.

Plusieurs sites d’implantation possibles ont été identifiés pour l’unité de méthanisation. L’insertion du projet de méthanisation dans un consortium d’entreprises d’éco-activités (notamment une déchetterie professionnelle) sur le pôle économique des Renardières a été retenue.

En plus des synergies entre les entreprises, intéressantes du point de vue du développement durable, l’implantation sur ce site permet d’envisager l’injection du biogaz sur le réseau GRTF qui représente la valorisation la plus complète. L’ensemble constituera une plateforme pilote du point de vue des procédés innovants installés et des synergies industrielles présentes et à venir en termes de développement durable.

Des contacts pris avec Biomasse environnement système confirme la possibilité d’une utilisation du digestat par les agriculteurs locaux.

Des liens étroits sont établis avec la société Phytorestore installée à La Brosse Montceau, notamment au sein du Pôle « Matériaux, Energies nouvelles générations » porté par la Communauté de commune Moret Seine et Loing, le Conseil régional et Seine-et-Marne développement dans le cadre d’un plan de développement économique local lancé depuis 2008.

Dès que le choix final d’implantation sera acquis, Naskeo Environnement, assisté de ses partenaires, lancera les démarches administratives dont la durée maximale prévue est de 18 mois.

Une fois que le dossier de demande d’autorisation d’exploiter (DDAE) relatifs aux installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) et le permis de construire sont déposés puis acceptés, la construction de l’unité peut commencer.

Conjointement, le projet sera présenté à des investisseurs pour le financement.

Troisième et dernière phase

La mise en service de l’installation constitue la dernière étape du projet. 

Principe de l'unité de méthanisation


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