Pourquoi les groupes électrogènes au biogaz sont-ils bénéfiques pour l'agriculture ?

Production d’électricité sur l’exploitation à l’aide de groupes électrogènes au biogaz

Transformation des fumiers et des résidus de cultures en électricité fiable produite sur site

Les générateurs de biogaz transforment sur place divers déchets agricoles, allant du fumier animal aux résidus de cultures, en électricité. Cela signifie que les agriculteurs dépendent moins du réseau électrique, ce qui est particulièrement utile pour alimenter des équipements nécessitant une puissance constante, tels que les machines à traire ou les unités de stockage frigorifique. Lorsque les exploitations traitent elles-mêmes leurs déchets au lieu de les expédier ailleurs, elles réalisent des économies sur les coûts de transport et réduisent les émissions de méthane d’environ 90 % par rapport à ce qui se produit lorsque les déchets sont simplement entreposés dans des fosses à ciel ouvert. Les moteurs utilisés dans ces systèmes parviennent à capter environ les trois quarts à quatre cinquièmes de l’énergie contenue dans le biogaz, et la plupart des installations produisent de l’électricité à un rendement voisin de la moitié de celui des centrales électriques traditionnelles, ce qui confère à l’ensemble une efficacité globale élevée.

Efficacité et résilience opérationnelle des systèmes de cogénération (CHP)

Les systèmes de cogénération (CHP) améliorent considérablement le rendement, car ils récupèrent toute la chaleur perdue — environ 30 à 50 % de l’énergie produite — et la réutilisent pour des applications telles que le chauffage des étables, la régulation du climat dans les serres ou le maintien des digesteurs à la température optimale. Selon des données récentes du Département de l’énergie des États-Unis figurant dans leur rapport de 2023, ces systèmes peuvent atteindre un rendement d’environ 85 %. Cela constitue un résultat remarquable comparé aux méthodes traditionnelles. Lorsque les réseaux électriques tombent en panne pendant des tempêtes ou d’autres incidents, les installations de cogénération continuent de fonctionner sans interruption, ce qui explique pourquoi de nombreuses exploitations agricoles comptent si largement sur elles. Les nouveaux générateurs de biogaz disponibles aujourd’hui sont équipés de composants modulaires qui simplifient les réparations, et les agriculteurs signalent un taux de disponibilité supérieur à 95 % avec un entretien approprié. En outre, comme la récupération de chaleur réduit la sollicitation des moteurs, la plupart des exploitants constatent une augmentation de la durée de vie des moteurs de 15 à 20 ans par rapport à celle des équipements classiques.

Avantages économiques de l'installation d'un groupe électrogène à biogaz

Réduction des coûts énergétiques et substitution du carburant diesel

Les agriculteurs peuvent réduire leurs factures d'énergie en transformant les déchets agricoles en électricité utilisable grâce à des générateurs à biogaz. Cela permet de diminuer la dépendance aux sources d'électricité externes et d'éliminer le besoin de systèmes de secours diesel coûteux. Prenons l'exemple de la laiterie Fair Oaks, qui traite les effluents d'environ 9 000 vaches. Selon Greengas Inc., cette installation remplace chaque année environ 1,5 million de gallons de carburant diesel. Lorsque ces systèmes sont configurés en unités de cogénération (production combinée de chaleur et d'électricité), les exploitations agricoles constatent généralement une baisse de leurs coûts énergétiques globaux comprise entre 30 et 50 %. Des dépenses réduites signifient un retour sur investissement plus rapide et de meilleurs résultats financiers pour les exploitations agricoles souhaitant adopter une démarche écologique tout en restant rentables.

Générer des revenus à partir des déchets et réduire les coûts d'engrais grâce au digestat

Les systèmes de biogaz apportent bien plus que des économies sur les factures. Ils génèrent également des revenus supplémentaires. Lorsqu’il reste de l’électricité excédentaire produite par ces systèmes, les agriculteurs peuvent percevoir des paiements dans le cadre de divers programmes d’énergie verte. Certains États leur permettent même de vendre directement cette électricité à des entreprises de services publics, via des contrats spécifiques. Un autre produit issu de ces systèmes est le digestat. On peut le considérer comme un engrais naturel riche en nutriments. La plupart des agriculteurs constatent qu’ils ont besoin de beaucoup moins d’engrais achetés en magasin après avoir mis en place ce procédé — parfois jusqu’à 90 % de moins ! Ce produit est plus efficace, car les plantes absorbent l’azote plus facilement et le risque de lessivage nocif vers les cours d’eau est réduit. Des chiffres concrets montrent que les exploitations agricoles passant à ce système réduisent généralement leurs dépenses annuelles de 20 à 40 %. Toutefois, il ne s’agit pas uniquement d’économiser de l’argent : il s’agit surtout d’une meilleure intégration globale de la gestion des besoins énergétiques et du traitement des déchets agricoles, notamment du fumier.

Avantages environnementaux des groupes électrogènes à biogaz dans les exploitations agricoles

Captage du méthane, réduction des gaz à effet de serre et agriculture intelligente face au climat

Les groupes électrogènes à biogaz empêchent la libération de méthane dans l’atmosphère à partir des bassins de stockage de lisier et d’autres matières organiques en décomposition. Le méthane est en effet environ 28 fois plus nocif pour le climat que le dioxyde de carbone. Lorsque les exploitations captent ce biogaz et le brûlent, elles transforment un problème environnemental majeur en une source d’énergie utilisable. Ce procédé permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre d’environ 60 % pour les exploitations participantes. Pour chaque tonne de lisier traitée par le système, environ 2,5 tonnes d’équivalent CO₂ d’émissions sont évitées chaque année. Ces réductions contribuent au respect de diverses normes relatives à une agriculture respectueuse du climat et facilitent la conformité des exploitations aux réglementations telles que celles définies dans le programme AgSTAR de l’EPA.

Maîtrise des odeurs, réduction des pathogènes et valorisation des déchets organiques

La digestion anaérobie réduit naturellement les mauvaises odeurs, car elle dégrade ces acides gras odorants et les composés soufrés. Des essais montrent qu’elle permet de réduire les odeurs désagréables d’environ 80 % par rapport au simple stockage à l’air libre des déchets dans des cuves ouvertes. Lorsque l’on maintient les matières à une température élevée pendant une durée prolongée, entre environ 50 et 60 degrés Celsius, la plupart des bactéries pathogènes sont également éliminées. Plus de 90 % des germes dangereux, tels que *Escherichia coli* et *Salmonella*, disparaissent, ainsi que les œufs de parasites gênants. En outre, au lieu d’envoyer tous ces matériaux organiques vers les décharges ou de les laisser polluer les systèmes aquatiques, la digestion anaérobie transforme les nutriments en éléments réellement utiles aux plantes. Cela contribue à prévenir le lessivage des nitrates vers nos ressources en eau et à préserver la santé globale des bassins versants.

Digestat : un sous-produit durable améliorant la santé des sols

Ce qui sort des générateurs de biogaz n’est pas simplement un déchet, mais bel et bien un engrais organique précieux qui transforme ce qui aurait été jeté en une ressource bénéfique pour le sol. Le résidu liquide issu de ce procédé contient entre 60 et 80 % d’azote assimilable par les plantes, ainsi que des quantités appréciables de phosphore et de potassium. Les agriculteurs qui remplacent les engrais chimiques conventionnels par ce produit constatent souvent une amélioration de la croissance de leurs cultures de l’ordre de 10 à 30 %. Par ailleurs, la structure du sol s’en trouve renforcée au fil du temps : sa capacité de rétention d’eau s’améliore et sa structure globale se consolide. Un avantage majeur réside dans le fait que le procédé de digestion anaérobie élimine intégralement les bactéries pathogènes et les odeurs désagréables associées au fumier brut, rendant ainsi le digestat nettement plus sûr à épandre sur les parcelles, sans risque de contamination. La plupart des agriculteurs constatent qu’ils peuvent appliquer ce digestat à l’aide de leur matériel existant, ce qui réduit leurs dépenses liées aux engrais commerciaux coûteux. Après plusieurs saisons d’utilisation régulière de digestat, la teneur en humus du sol augmente sensiblement et sa résistance aux périodes de sécheresse s’améliore d’environ 70 % par rapport aux méthodes conventionnelles. Le digestat constitue donc un élément essentiel des pratiques agricoles modernes, fondées sur la collaboration avec la nature plutôt que sur sa maîtrise.