Biomasse et biogaz comme sources d energie dans les systemes agroalimentaires

Introduction

Production de biomasse (©GIZ/Dirk Ostermeier)

Le biogaz provient de la dégradation anaérobie des matières organiques. Composé de méthane (60 % à 70 %) et de dioxyde de carbone (30 % à 40 %), il contient également des traces d’autres composants (vapeur d’eau, sulfure d’hydrogène et ammoniaque). Les opérations agricoles produisent chaque année 30 millions de tonnes de méthane dans le monde. Ce gaz à effet de serre, dont le potentiel de réchauffement planétaire est 25 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone, a des effets nuisibles sur l’environnement et sur le climat. Le biogaz pourrait toutefois couvrir environ 6 % de l’approvisionnement mondial en énergie primaire. En utilisant les déchets comme matières premières, la digestion anaérobie permet de récupérer de l’énergie, clôt le cycle des nutriments et participe à l’atténuation du changement climatique et à la réduction de la pollution en remplaçant l’énergie issue des combustibles fossiles traditionnels. Les principales difficultés liées à l’utilisation du biogaz comme source d’énergie sont le manque d’information, les politiques gouvernementales, la formation de la main-d’œuvre et son coût élevé. En savoir plus…

Technologies

Bioénergies. L’énergie est issue de biocombustibles qui peuvent être subdivisés en trois catégories : solides, liquides et gaz. Les biocombustibles sont des combustibles dérivés de la biomasse qui, selon leur origine, sont classés en combustibles issus de la forêt, de l’agriculture ou des déchets municipaux. Le processus de base de la bioénergie consiste à transformer une matière organique en un produit final (par exemple, du biogaz) qui peut ensuite être utilisé pour produire de l’énergie. Les principales matières premières utilisées sont les déchets alimentaires, les lisiers et fumiers agricoles et les résidus de culture. Les technologies de conversion des bioénergies peuvent être classées en trois grandes catégories : thermochimiques, biochimiques et autres processus. Les processus thermochimiques sont la combustion directe, la pyrolyse et la gazéification. Les processus biochimiques les plus utilisés sont la digestion anaérobie et la fermentation. Les autres processus comprennent la transestérification (un processus de conversion des huiles ou graisses en biodiesel) et le pressage à froid (qui fait appel à des applications mécaniques). Malgré leur abondance, les ressources bioénergétiques sont sous-utilisées. Au vu des nombreuses matières premières et technologies d’extraction disponibles, les opportunités de projets bioénergétiques sont multiples et concernent différents secteurs. En savoir plus…

Acteurs et innovations

Mini-réseaux hybrides biomasse-solaire PV pour les communautés agricoles hors réseau

Les communautés rurales hors réseau qui dépendent de systèmes solaires PV ont un accès réduit à l’électricité et donc des horaires limités pour leurs opérations agricoles. L’utilisation de générateurs diesel et de batteries de secours étant particulièrement onéreuse, l’innovateur Husk Power a développé une solution hybride qui combine gazéification de la biomasse et énergie solaire. La centrale biomasse convertit en électricité les résidus agricoles abondants, tels que les rafles de maïs, les balles de riz et les tiges de coton, et alimente un mini-réseau à usage résidentiel et agricole. L’électricité est distribuée aux foyers ruraux et aux micro-entreprises qui bénéficient ainsi d’une solution de meilleure qualité et moins onéreuse pour répondre à leurs besoins énergétiques. Elle alimente des pompes d’irrigation, des installations de transformation agroalimentaire et des installations de séchage et de chauffage. Les deux ressources étant disponibles en abondance dans les communautés rurales, les opérations de transformation peuvent continuer la nuit : la centrale biomasse fournit de l’électricité lorsque le système solaire PV n’est pas opérationnel. En savoir plus…

Centrales biomasse mobiles pour les communautés rurales

En Afrique subsaharienne, l’accès limité à des services énergétiques modernes ralentit l’adoption des nouvelles pratiques agricoles, ce qui limite l’utilisation de l’irrigation, réduit la production alimentaire et offre peu de possibilités de transformation à valeur ajoutée et de stockage réfrigéré. Alimentées par la combustion de résidus de biomasse, les centrales à vapeur de Village Industrial Power (VIP) génèrent de l’énergie mécanique, électrique et thermique pour de nombreuses activités agricoles et pour des utilisateurs finaux résidentiels et commerciaux. Ces centrales mobiles robustes et fiables fonctionnent à la demande, améliorant la stabilité financière de la communauté et les possibilités d’entrepreneuriat. L’énergie thermique générée peut également être utilisée pour alimenter d’autres moteurs, sécher les récoltes ou produire de l’eau chaude pour le processus de broyage, mais également pour des usages résidentiels. En savoir plus…

Traitement thermique du bambou éthiopien alimenté à la biomasse

African Bamboo est une entreprise de sylviculture, d’exploitation du bois et de production de bioénergie située à Addis-Abeba, en Éthiopie, pays qui abrite les plus grandes réserves de bambou du continent africain. African Bamboo développe des applications innovantes pour le bambou, particulièrement à des fins industrielles et commerciales. Cette matière première durable à croissance rapide est de plus en plus recherchée dans le monde comme substitut du bois pour une variété d’applications de construction et d’ameublement. Malheureusement, les techniques de transformation modernes à valeur ajoutée sont peu connues, ce qui limite le potentiel de génération de revenus. African Bamboo a mis au point une technique écologique de modification thermique du bambou appelée ThermoBoo. Débarrassée des facteurs de décomposition, la fibre de bambou thermiquement modifiée peut ainsi être transformée en panneaux robustes, prêts à être vendus à de multiples acheteurs nationaux et internationaux. L’innovation ouvre de nouvelles possibilités d’exportation, d’emploi et de production en Éthiopie, améliorant ainsi les moyens de subsistance de la communauté locale grâce à la création d’emplois. Les nouvelles micro et petites entreprises de récolte et de transport de bambou offrent aux agriculteurs locaux des revenus équitables et stables. Outre son impact socio-économique, la culture d’espèces indigènes de bambou joue un rôle significatif dans la reforestation en stabilisant les sols. En savoir plus…

Refroidissement du lait au biogaz pour les producteurs laitiers

Le secteur laitier émergent d’Afrique de l’Est devrait faire face à un doublement de la demande dans les années à venir. Pourtant, 15 % seulement du lait produit atteint le marché formel, notamment en raison des problèmes d’accès à un réseau électrique fiable pour le refroidissement. Constatant l’absence de solutions sur le marché permettant de fournir des technologies de réfrigération du lait à l’échelle micro, SimGas et SNV ont mis au point un petit refroidisseur de lait alimenté au biogaz pour les petits exploitants du Kenya, de la Tanzanie et du Rwanda. En savoir plus…