Installation pilote d'
semi-industrielle de biométhane

Le changement climatique nous oblige à réduire notre consommation de combustibles fossiles en les remplaçant par des combustibles renouvelables tels que le biométhane, qui pourrait jouer un rôle de plus en plus important à l'avenir, surtout s'il est produit de la manière la plus durable possible.

La durabilité dans la production de biométhane signifie développer des installations capables d'avoir une faible consommation propre, modulables à petite échelle afin de pouvoir être réalisées dans des lieux où la biomasse est disponible à proximité, optimiser le cycle de production de l'azote en réduisant au minimum les épandages de digestat et surtout en capturant la part de_CO2 présente dans le biogaz afin d'éviter les émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, obtenant ainsi non seulement un gaz vert (biométhane) avec un bilan_CO2 nul, mais même un bilan négatif.

En outre, la durabilité signifie réaliser des installations bien intégrées dans le territoire, de dimensions minimales, sans odeurs, avec une optimisation des flux azotés et un impact aussi faible que possible sur la viabilité.

Dans ce contexte, ASAC a décidé depuis plusieurs années déjà de concentrer ses efforts sur l'optimisation du cycle de production du biométhane grâce à un brevet qui vise à résoudre tous les problèmes liés au processus de production par digestion anaérobie. En particulier :

Production de biométhane sans émissions de_CO2

Cet avantage n'est pas réalisable avec les autres technologies disponibles (tamis moléculaires, absorption avec des amines ou condensation cryogénique), sauf en recourant à des processus complexes de synthèse catalytique alimentés par de l'hydrogène vert (électrolytique provenant de systèmes photovoltaïques). À cet égard, il convient de rappeler que l'utilisation du_CO2 à des fins industrielles (gaz technique) ou, plus encore, pour des applications alimentaires, est peu probable compte tenu des quantités en jeu et de l'absence d'une demande certaine et continue de la part du marché. Le dioxyde de carbone est en effet le gaz à effet de serre par excellence depuis maintenant 70 ans. Les solutions de stockage souterrain ne sont actuellement pas applicables dans notre pays en raison des marges d'incertitude élevées des systèmes.

L'installation pilote ASAC est constituée d'une section d'alimentation dans laquelle est introduite la biomasse qui est diluée avec de l'eau de recirculation et correctement homogénéisée afin d'obtenir une boue pompable à la concentration sèche souhaitée.

Cette boue est envoyée à la section d'hydrolyse, où elle subit un traitement thermochimique qui permet à la substance organique la plus complexe de se transformer en molécules plus simples solubilisées dans la boue, puis en une boue dans des conditions idéales pour être facilement disponible pour les bactéries qui effectuent la digestion anaérobie, produisant un biogaz de très bonne qualité et très riche en méthane.

La fase successiva del Il brevetto ASAC si compone di un sistema di conversione della CO₂ presente nel biogas in bicarbonato. Il processo include uno scrubber acido per la rimozione dell’ammonica strippata durante la fase di idrolisi convertendola in solfato di ammonio e dei composti solforati residui, in definitiva si ottiene del biometano purissimo, idoneo all’immissione in rete e all’utilizzo come biocarburante presentando valori di CH₄ superiori al 96-97% e CO₂<0,1% contro il 2,5% minimo richiesto da norma UNI.

L'installation pilote n'est pas raccordée au réseau de gaz. Dans ce cas, le biométhane est comprimé dans une série de bouteilles qui alimentent un moteur endothermique fonctionnant en îlot.

L'installation pilote fonctionne depuis plus de deux ans, avec une capacité de 4 tonnes/jour de biomasse en entrée. Au cours de ces deux années, elle a principalement traité des boues d'épuration, mais aussi des biomasses particulièrement difficiles telles que le fumier et les déchets urbains humides.

Le fonctionnement s'est révélé exceptionnel, car il a été possible de vérifier que tous les objectifs fixés pouvaient être atteints grâce à un système simple mais particulièrement intelligent, notamment dans la section d'hydrolyse de la biomasse et d'absorption du_CO2. En particulier, parmi les effets de l'hydrolyse brevetée, on trouve non seulement un prétraitement optimal de la substance organique qui permet une digestion anaérobie facilitée et plus rapide, mais aussi l'élimination de tout l'azote ammoniacal en excès et, dans le même temps, une absorption du_CO2 et_{du H2S}de manière simple et absolument fiable.

Au cours des deux années d'expérimentation, les points forts du brevet ont été démontrés, à savoir la production de biométhane de haute qualité adapté à l'injection dans le réseau, la séquestration totale du CO2 produit par la digestion anaérobie, sans aucune émission dans l'atmosphère.

Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire de procéder à une postcombustion du_CO2 gazeux, comme c'est le cas dans les systèmes à membrane, qui peuvent présenter des fuites de_CH4 parfois importantes.

L'expérimentation a également permis de vérifier la facilité d'utilisation de l'installation qui, contrairement aux autres technologies de valorisation du biométhane, fonctionne à pression atmosphérique. Elle se présente donc comme un système sûr et fiable, sans fuites au niveau des tuyaux, et comme un système simple, sans aucune section particulièrement complexe et/ou nécessitant un entretien particulier.

La consommation propre est extrêmement faible et la biomasse prétraitée avec la phase particulière d'hydrolyse ASAC s'est avérée beaucoup plus facile et rapide à traiter, permettant la réalisation de digesteurs beaucoup plus petits que ceux utilisés avec les technologies traditionnelles.

L'ensemble du système se caractérise par une extrême simplicité d'installation et nécessite très peu d'espace. Il est également facilement modulable et s'adapte aussi bien aux installations produisant de grandes quantités de biogaz qu'aux installations de petite taille.

De plus, en éliminant le_CO2 du flux de biogaz et en le fixant en phase aqueuse sous forme de bicarbonate, le procédé ASAC garantit une plus grande stabilité au système de digestion anaérobie, assurant une capacité tampon élevée qui évite tout déséquilibre dans les réactions biologiques de conversion de la biomasse en_CH4.

Le digestat produit est facile à gérer car il a subi une réduction très importante de la matière organique et l'élimination de l'azote ammoniacal, ce qui lui confère des valeurs adaptées au rejet direct dans les égouts sans nécessiter de compostage final.