Wil een biomethanisatie-eenheid in de varkenshouderij met zijn elektrische warmtekrachtkoppeling winstgevend zijn, dan is het noodzakelijk om de opbrengsten van de fermentatie bij de productie van methaan nauwkeurig te bestuderen, een opbrengst die met name wordt bepaald door het drogestofgehalte van de te fermenteren vloeistof. Dan is er een stroomgeneratormodule aangepast aan het gasemissievolume van de biogas-eenheid.

Ten slotte moeten potentiële kopers van elektriciteit in Frankrijk voor elektriciteit betalen tegen een prijs per kW in overeenstemming met de Europese prijs.

Potentiële kopers noemen een betere winstgevendheid van kernenergie en laten in de productiekosten geen rekening houden met de ontmanteling van toekomstige installaties, een situatie die de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen in het algemeen en de energie-exploitatie van varkensmest bestraft in het bijzonder.

Sleutelwoorden: biogas, biomethanatie, anaërobe vergisting, mest, afval, landbouw, valorisatie, kwh, aflossing, kosten, investeringen.

Niet-naleving van Europese voorschriften

Tegen het Europese elektriciteitstarief betaald aan de producent tegen 0,10 € / kWh, zou een warmtekrachtkoppeling op slibbiogas van een eenheid van 350 zeugen en mesten winstgevend kunnen zijn. Maar tegen de Franse aankoopprijs 0,059 € / kW, ongeveer de helft, wordt het moeilijker ...

In tegenstelling tot hun buren in Luxemburg, Duitsland, België en Zwitserland, zijn Franse varkenshouders en boeren tot nu toe geconfronteerd met een blokkade toen ze projecten voorstelden om biogas uit mest te installeren. Deze situatie zou echter gedeeltelijk een groot aantal problemen oplossen, waaronder broeikasgasemissies, nitraatemissies en de versterking van de financiële soliditeit van landbouwbedrijven, die voortdurend door lasten worden getroffen. Houd er rekening mee dat methaan dat op natuurlijke wijze vrijkomt door mestputten, als het niet wordt teruggewonnen, 21 schadelijker is als broeikasgas dan CO2. Een whitepaper gepubliceerd door de Europese Commissie in november 97 (Com (97) 559) stelde de doelstelling vast voor 12%, het aandeel van hernieuwbare energie in het totale verbruik van 2010.

Deze impliciete blokkering, van financiële aard, is gekoppeld aan de winstgevendheid van een warmtekrachtkoppeling, zelf afhankelijk van de elektriciteitsprijs die aan de boer wordt betaald.

het principe

Onlangs kwam een ​​groep boeren, varkenshouders in Lorraine, bijeen in een project van winstgevendheidsonderzoek van anaërobe vergisting en warmtekrachtkoppelingseenheden. De haalbaarheidsstudie is op een boerderij van 170 ha, inclusief varkenshouderij, geboorte en vetmesten van 350 zeugen. The Career EARL bij Cléry (55)

Laten we in twee woorden onthouden wat het is. In de mesttank vindt een anaërobe (luchtloze) gisting plaats. Het anaërobe proces leidt tot de afbraak van koolstofmoleculen in kleine enkelvoudige koolstofmoleculen, CH4-methaan en C02-koolstofdioxide, een energiegas naar keuze.

Het principe van het ombouwen van een mestput tot vergister is eenvoudig maar duur. De put kan eenvoudig worden afgedekt met een biogasdicht zeil om de gassen op te vangen. Het is noodzakelijk om een ​​roerder en verwarming aan te passen tot 35 - 45 ° C - ideaal voor mestputten - om fermentatie te activeren en te ontgassen. Het volume van de putten kan variëren van 300 tot 1 m000. Moderne, efficiëntere mengers kunnen tot 3 m1700 drijfmest mengen met tot 3% droge stof.

De theoretische slurryretentietijd is ongeveer 28 dagen. Het duurt meestal 50 dagen om de prestaties te optimaliseren. Dit omvat het installeren van een nieuwe put voor behoud van digestaat en een pre-put, die allemaal bedekt zijn om de gassen op te vangen.

Het verzamelde methaan moet eerst worden gezuiverd van zijn zwavelverbindingen, type H2S, corrosief geacht, dit door 3 te injecteren met 6% lucht. Het gas kan eindelijk een motor leveren die is gekoppeld aan een elektriciteitsgenerator. Een deel van de energie zal worden gebruikt om drijfmest en varkensstal te verwarmen.

Droge stof, beperkende factor

De onderzochte varkensstal in de Maas, met 350 zeugen en vleesvarkens, of 415 UGB, produceert dagelijks 16,4 m3 drijfmest (6000 m3 / jaar). Volgens verschillende onderzoeken wordt de optimale fermentatiegasopbrengst van 0,925 m3 biogas / UGB / dag behaald met drijfmest bij circa 9% DS (droge stof). Dit DM-gehalte is met name afhankelijk van het soort voer dat de varkens krijgen, in vaste of soepvorm. De soep leidt tot minder drijfmest beladen met 4 tot 5% DS. Om de opbrengst van de vergisting te optimaliseren, is het in dit geval nodig om de vloeibare mest aan te vullen met DS - van braakland, groenafval van gemeenschappen of voedingsindustrieën, enz. Het DM-tarief is een factor die de winstgevendheid van de biogasproductie beperkt.

In Luxemburg werken biogasinstallaties met braakvoer en intercropping. De geldende Europese regelgeving (Nr: 1251 / 1999) maakt het mogelijk braakzolen te gebruiken voor deze energiedoelstelling. Maisstro, momenteel begraven in ploegen, kan ook worden gewaardeerd.

Van biogas tot elektriciteit

Zodra het optimale volume van biogasproductie is bereikt (0,925 m3 van biogas / UGB / dag), rijst de vraag over de keuze van de elektriciteitsproductie-module. Het is ook uit deze keuze dat de winstgevendheid van de investering zal resulteren. In het geval van de boerderij La Carrière in Cléry werden twee gevallen bestudeerd: een fabriek die werkt met een module van 65 kW met slurry op 6% MS en een andere met een module van 100 kW en slurry gebracht naar 9 % MS, vooral dankzij de gewassen van de boerderij.

Een module van 65 kW produceert jaarlijks 465 000 kWh. 390 000 kWh's jaarlijkse behoefte aan varkensstallen en mestverwarmers sluit elke winstgevendheid uit.

In het tweede geval, dat van de module 100 kWh met drijfmest op 9% MS, bereikt de jaarlijkse productie 840 000 kWh en zorgt voor een effectief overschot van 450 000 kWh.

Kosteneffectiviteit van de installatie

In het geval van deze boerderij, de kosten van de investering van de bestaande faciliteiten, waaraan een tank 800 m3 voor het gas moet worden toegevoegd, de transformatie van de put in een vergister, de pre-put en de digestaatput ( 2500 m3), een warmtekrachtkoppelingsmodule van 100 kW, en tot slot elektrische apparatuur en slurrybuizen, zou ongeveer 280 000 € bedragen.

De Europese verkoopprijs die wordt toegepast in Duitsland, België en Luxemburg is 0,10 € / kWh. In Frankrijk geeft de tarieforder met betrekking tot niet-fossiele materialen van plantaardige of dierlijke oorsprong als onderdeel van de verplichting om elektriciteit te kopen uit hernieuwbare bronnen (gepubliceerd op 16 april 2002) een aankoopprijs van 0,059 € / kWh, bijna de helft.

Volgens deze haalbaarheidsstudie zou de installatie op deze boerderij winstgevend kunnen zijn van een aankoopprijs tot 0,09 € / kWh. Tegen de prijs aangeboden door de Franse elektriciteitsbedrijven, zou het bijna de varkensstal, 800 zeugen plus vetmesten verdubbelen om de faciliteit winstgevend te maken.

Potentiële kopers noemen de grotere winstgevendheid van nucleaire elektriciteit en hebben in hun kosteneffectiviteitsberekeningen niet precies de kosten voor het demonteren en opwerken van het demonteren van afval verwerkt wanneer het aan het einde van zijn levensduur is.

Hoewel moet worden erkend dat kernenergie onvermijdelijk is, mag dit de ontwikkeling van hernieuwbare energie niet bestraffen onder het mom van onvoldoende winstgevendheid in het licht van kernenergie, maar een rentabiliteit kan op dit moment niet objectief worden beoordeeld.

David Lefebvre