La chaleur fatale source de revenus

L'exploitation du surplus de chaleur, aussi appelé « chaleur fatale », provenant de la production d'électricité est généralement un facteur clef pour rendre les projets de méthanisation plus attractifs. Outre le chauffage traditionnel des locaux, cette chaleur peut être utilisée pour de nombreuses autres applications, y compris le séchage de la biomasse, le chauffage des process industriels, le chauffage des logements, ou bien encore la production de froid positif. Xergi a construit des unités de méthanisation pour lesquelles ses clients ont fait des choix aussi divers qu’innovants.

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Le surplus de chaleur provenant de la production d'électricité à partir de biogaz a généralement été utilisé pour le chauffage des locaux, souvent par le biais d'un réseau de chauffage urbain voire interne, surtout dans les pays d'Europe du nord, où les hivers sont froids. Alors que le biogaz se généralise en Europe et dans le reste du monde, Xergi a remarqué que plusieurs nouvelles applications voient le jour :
 
« Nous constatons souvent que l'exploitation commerciale du surplus de chaleur dans les installations de méthanisation est l'élément nécessaire pour permettre une rentabilité optimale des dossiers », explique Jørgen Ballermann, directeur général de Xergi. 
 
Quand les développeurs de projet créent des projets de méthanisation, ils ont souvent plusieurs bonnes raisons d'examiner le potentiel que représente l'exploitation du surplus de chaleur. 
 
« Tout d'abord, de nombreux pays se sont dotés de fonds offrant des incitations financières pour l'exploitation du surplus de chaleur et ce, dans une volonté d’efficacité énergétique optimale. Ensuite, l’exploitation du surplus de chaleur permet aux installations de méthanisation de s’assurer un complément de revenus. Plusieurs retours d’expériences positifs démontrent l’intérêt que de valoriser toutes les formes d’énergie des unités de méthanisation y compris l’énergie fatale. C’est en allant vers des rendements énergétiques élevés que se trouve la solution» déclare Guillaume LOIR de la filiale française. 
 

La chaleur est convertie en refroidissement

Il y a 24 à 30 ans, le Danemark était un pionnier du développement de la technique de méthanisation. Ici, la majorité du biogaz est utilisée dans la production d'électricité, et le surplus de chaleur est distribué aux foyers, écoles et bureaux par le biais d'un grand réseau de chauffage urbain. 
 
« Mais le chauffage des locaux n'est pertinent que pour un nombre limité de pays dans le monde. En revanche, il existe un grand besoin en refroidissement, notamment dans les pays chauds où vit la majorité de la population mondiale. C'est pourquoi, il est intéressant de pouvoir convertir le surplus de chaleur provenant de la production d'électricité verte en air froid » affirme Jorgen BALLERMANN, Directeur Général de Xergi.
 
L'air froid peut être distribué directement aux voisins de l’unité de méthanisation ou via un réseau de refroidissement urbain comme ce serait le cas pour un réseau de chauffage urbain. 
 

Du froid avec du chaud pour les légumes de Staples Vegetables

En 2009, Xergi a bâti une unité de méthanisation pour le plus grand producteur de légumes au Royaume-Uni, Staples Vegetables, qui a également construit une installation complémentaire de conversion du surplus de chaleur en air froid. L'air froid est utilisé pour maintenir une température adéquate dans les chambres froides pour le stockage des légumes de la société.
 
« Staples Vegetables se concentre sur le refroidissement des légumes. Mais l'air froid pourrait tout aussi bien être utilisé pour rafraîchir les bureaux, les logements ou les écoles » confirme Jorgen FINK, responsable commercial chez Xergi.
 

Séchage de produits

Une autre possibilité consiste à utiliser le surplus de chaleur pour sécher différents produits agricoles. 
 
Le digestat issu de la dégradation anaérobie contient une grande proportion d'eau, un peu de matière sèche et une grande quantité de nutriments tels que l'azote, le phosphore et la potasse.
 
« Une possibilité est d'effectuer une séparation physique par pressage voire par centrifugation. On chauffe alors la partie fluide obtenue par séparation physique pour ensuite évaporer l'eau. Ceci réduit considérablement le volume et on obtient alors un engrais que l'on peut transporter et livrer pour un coût très réduit. Ce système s’applique parfaitement dans les pays ayant optés des systèmes de normalisation et d’homologation des digestats» explique Jorgen FINK de Xergi. 
 
On peut aussi déshydrater une fraction solide issue d’une séparation physique pour la sécher et la transformer en granulés fertilisants. Ces granulés peuvent alors être valorisés de manière optimale.
 

Fumier et biocarburant en France

« Nous avons déjà construit plusieurs unités de méthanisation pour sécher des produits en France. Il s'agit notamment du séchage des produits dérivés de la production de biogaz. Grâce à ce système, il devient financièrement viable de transporter l'azote hors de la zone où des effluents azotés sont produits. Enfin, le séchage de plaquettes forestières, ou encore d’autres types de biomasses à destination d’un usage de type combustible, présentent une solution intéressante » affirme Guillaume Loir, directeur de la filiale française de Xergi. 
 
Au Royaume-Uni, deux unités de méthanisation sont prévues pour exploiter le surplus de chaleur en séchant l'engrais organique provenant de la digestion anaérobie. 
 

Surplus de chaleur et industrie

Une dernière possibilité, qui est évidente, est l'utilisation du surplus de chaleur pour différents process industriels lorsque l'on a besoin d'eau chaude ou de vapeur. 

« Une entreprise qui utilise de l'eau chaude ou de la vapeur, est un formidable exutoire de chaleur en particulier lorsque celle-ci présente un profil thermique adéquat. C’est ainsi que l’entreprise partenaire peut profiter du surplus de chaleur provenant de l’unité de méthanisation et ainsi bénéficier à la fois d’une baisse de sa dépendance aux énergies fossiles et consécutivement son empreinte carbone» affirme Guillaume LOIR. 

Un exemple est l’unité de méthanisation de Holton Renewable Energy, construite par Xergi pour le producteur de dindes Bernard Matthews dans l'est de l'Angleterre. Bernard Matthews utilise toute son électricité et la totalité du surplus de chaleur pour ses process industriels.
 
« Il existe indubitablement de nombreuses opportunités, et je suis certain qu'elles sont encore plus nombreuses que celles que nous venons d'évoquer. Il y a donc de très bonnes raisons pour lesquelles les développeurs de projets examinent attentivement les opportunités qui existent dans chacun des pays. Les bénéfices réalisables sont considérables, tant pour les unités de méthanisations elles-mêmes que pour leurs partenaires et les territoires dans lesquels elles s’inscrivent» conclut Guillaume LOIR.