VALORISATION DES HUILES DE FRITURE PAR LES FILIÈRES BIOGAZ ET BIODIESEL

Actuellement, les huiles de friture usagées françaises sont traitées en Allemagne pour la fabrication du biodiesel. Une alternative locale se présente avec la filière biogaz. Les huiles sont en effet des co-substrats ayant un fort potentiel méthanogène. Elles peuvent donc être valorisées dans des installations de méthanisation. Une analyse économique, énergétique et écologique servira à déterminer si la filière biogaz est plus adaptée que celle du biodiesel.

L’utilisation d’huiles dans le biodiesel parait être une bonne alternative aux carburants fossiles. Le biodiesel est en grande partie renouvelable et sa combustion dégage moins de gaz à effet de serre qu’un carburant traditionnel. Cette filière reste cependant controversée car elle nécessite l’utilisation d’huiles non usagées pour être rentable.

Par une opération de transestérification avec du méthanol, l’huile végétale (principalement issue du colza en France) est transformée en EMHV* .

L’HUILE USAGÉE DANS LA FILIÈRE BIOGAZ

Chauffage du disgesteur et des bâtiments

Construction personnelle et ventes à EDF

Epandage

Energie propre et renouvelable

Huile Méthanol Glycérine EMHV

Recyclage-Production de méthane (CH4)

-Elimination des mauvaises odeurs

-Bilan carbone (CO2) nul

-Diminution de la pollution

Epandage

Consommation personnelle et vente à EDF

Chauffage du digesteur et des bâtiments

Compteur à gaz : mesure du volume de gaz dégagé

Détecteur à CO2 et CH4 : quantité de CO2 et CH4

dégagée connue

Ballon en aluminium permettant de

recueillir les gaz

Bouteilles de 2L contenant le

substrat (fumier, lisier) + ajout d’huile

Bain thermostaté à 37°C

Dég

agem

ent d

e ga

z

Mesure du pH

L’incorporation d’huile ne doit pas excéder un volume limite au-delà duquel le méthaniseur entre en phase d’acidose. Cela provoquerait l’arrêt de la production de méthane.

Afin de déterminer ce volume, un protocole en régime discontinu a été mis en place : différents volumes d’huile sont ajoutés à un substrat traditionnel de méthanisation à l’intérieur de récipients hermétiques. Quotidiennement, le pH de la solution (indicateur d’une éventuelle acidose) est mesuré et le gaz recueilli dans une poche est analysé : volume et composition (CH4 et CO2).

Les résultats obtenus pourront être appliqués sur un méthaniseur en fonctionnement continu afin d’être validés. Le cas échéant ils pourraient servir de référence aux agriculteurs souhaitant valoriser l’huile dans leur méthaniseur.

INVESTISSEMENTS :• « Unité clé en main »

o Digesteuro Module co-générateur• Coûts techniqueso Canalisations gaz et eau chaudeo Raccordement réseau électriqueo Equipement d’épandageo Fosse de stockage• Etudes, imprévus, divers : 10 %

COUTS D’EXPLOITATION ANNUELLE :• Conduite• Achat électricité• Maintenance équipements

RECETTES :• Vente d’électricité • Redevance traitement co-substrats• Vente de chaleur (économie combustible)

CAS DE LA BOUZULE (sans huile) : • Investissement 350000 €• Coût d’exploitation annuelle 23000 €• Recettes annuelles 70000€ Temps de remboursement : environ 7 ans Coût du méthane sans huile: 0,52€/m3

Coût énergétique 0,0145 €/MJ

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.018

Evolution du coût énergétique de CH4 en fonction de la teneur en huile

Teneur en huile (%)

€/M

JGazole huile colza huile

tournesolEMHV* colza

EMHV* tournesol

0

1000

2000

3000

4000

Quantité de CO2 dégagée selon le carburant utilisé

Indi

cate

ur e

ffet d

e se

rre

par k

g (g

CO

2/kg

)

Impacts de différents carburants sur le dégagement de gaz à effet de serre

Essence Gazole ETBE* Ethanol Ester de colza

Ester de tournesol

00.20.40.60.8

1

Indicateur effet de serre (en U.A.) en fonction du carburant utilisé

*L’ETBE est un mélange essence-éthanol (95%-5%).

* EMHV :Esters méthyliques d'huiles végétales.

L’HUILE USAGÉE DANS LA FILIÈRE BIODIESEL

Coût du BIOMETHANE, avec 10 % d’huile : 0,313 €/m3 Coût énergétique : 0,875 cts €/MJ

Coût marginal (=hors investissement) : 0,23 cts €/MJ

Pour finaliser la comparaison des deux filières, il faut également prendre en compte les revenus issus de la valorisation des produits et des co-produits.

Coût du BIODIESEL : 300 €/m3

Coût énergétique : 0,806 cts €/MJ

EXPÉRIENCE DE RECHERCHE DU VOLUME OPTIMAL D’INCORPORATION D’HUILE VÉGÉTALE AU SUBSTRAT

Schéma expérimental

simplifié

Vitesse de production de méthane en fonction du temps

Temps

Vite

sse

de p

rodu

ctio

n de

mét

hane

huile végétale + substrat classique de méthanisation

substrat classique de méthanisation

Contact : watiotienne.elise@ensaia.inpl-nancy.fr