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La Biométhanisation
En quoi le biogaz est-il une source d’énergie renouvelable ?
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Sommaire :
I- IntroductionII-Le concept de la biométhanisation
2.1- Le bioréacteur2.2- Le digesteur
III- Les réactions chimiques et les bactéries3.1- Les réactions chimiques3.2- Les bactéries
IV- L’expérienceV- Le container moteurVI- La mise en situationVII- ConclusionVIII- Bibliographie / Remerciements
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I- Introduction
Alessandro de Volta (1745-1827)
Antoine de Lavoisier (1743-1794)
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II-Le concept de la biométhanisation 2.1- Le bioréacteur
Biogaz
CH4: 50/60%
O : 1/2%
Gaz minoritaires
CO2 : 35/40%
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II-Le concept de la biométhanisation 2.2- Le digesteur
3 cycles de températures :- psychrophiles (15-25 °C)-mésophiles (25-45 °C) -thermophiles (55-65 °C).
Plusieurs facteurs influent donc la qualité du biogaz obtenu tels que le pH, l’humidité, la température, la qualité des déchets, …
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III- Les réactions chimiques et les bactéries3.1- Les réactions chimiques
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III- Les réactions chimiques et les bactéries3.2- Les bactéries
Type de bactéries Fonction Bactéries présentes
Bactéries hydrolyses et fermentatives
L'état d'hydrolise est réalisée par plusieurs groupes de bactéries
anaérobies strictes dont la nature dépend de la composition de
l'alimentation.
Les principales espèces appartiennent aux genres Clostridium, Bacillus, Ruminococcus,
Enterobacteroïdes, Propionibacterium et Butivibrio.
Bactéries acétogènes
Au cours de cette étape, l'oxydation des substrats est
couplée à la formation d'hydrogène, de dioxyde de
carbone et d'acétate.
Elle représente l'activité de trois groupes de bactéries :
-Les homoacétogènes des genres Clostridium, Acetobacterium, Sporomusa,
Acetogenium, Acetoanaerobicum, Pelobacter Butyribacterium, Eubacterium...
-Les syntrophes des genres Syntrophobacter, Syntrophomonas, Syntrophus...
-Et les sulfato-réductrices des genres Desulfovibrio, Desulfobacter,
Desulfotomaculum, Desulfomonas...
Bactéries méthanogènes
Ces bactéries actives sont réunis dans un groupe qui leur est propre, qui est celui des
Archaea. Les Archaea constituent un des trois statuts de règne primaire, avec les eubactéries
et les eucaryotes.
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Jour 1Jour 1 Jour 7Jour 7
IV- L’expérience
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Jour 1 Jour 3 Jour 7 Jour 140
50
100
150
200
250
Quantité de gaz émise au cours d'une mé-thanisation dans une éprouvette graduée de
250 mL
Quantité de gaz émise au cours d'une méthanisation dans une éprouvette graduée de 250 mL
Jour 14Jour 14
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Biogaz
CH4 : 57.2%
O2 : 01.8
Gaz minoritaires : 01.7%
CO2 : 39.3%
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Energie thermique
Energie mécanique
Energie électrique
V- Le container moteur
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1) Admission1) Admission
2) Compression2) Compression
3) Combustion3) Combustion
4) Echappement4) Echappement
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La « salle » des moteursLa « salle » des moteurs
Le container moteurLe container moteur
Les commandes des moteursLes commandes des moteurs
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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.
VI- La mise en situation
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VI- Conclusion
Procédé récent : manque de recul
Procédé complexe: des bactéries variées et des conditions de
méthanisation strictes (températures, pH, …)
Energie renouvelable: utilisation de matières constamment renouvelées – les déchets.
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