L’INRAE et GRDF mettent au point un procédé de stockage et prétraitement à la chaux pour les cultures intermédiaires destinées à la méthanisation. Leurs résultats, publiés dans Bioresource technology, montrent que le prétraitement à la chaux accroit de 15 % le potentiel de production de biogaz issu des cultures à forte teneur en matière sèche. Ce procédé est une alternative prometteuse pour optimiser le stockage des cultures intermédiaires avant méthanisation, comme l’explique le communiqué de l’INRAE à partir duquel l’article suivant a été rédigé.
Pour atteindre l’objectif français de neutralité carbone en 2050, la méthanisation agricole à partir des cultures intermédiaires multiservices environnementaux (CIMSE)1 présente de nombreux avantages2. Ces cultures apportent une matière intéressante pour la production de biogaz et de nombreux services environnementaux : protection des sols contre l’érosion, régulation des plantes adventices, augmentation du stockage de carbone dans les sols.
Ces végétaux récoltées sur une ou deux courtes périodes doivent être stockés par ensilage pour alimenter des méthaniseurs tout au long de l’année. Cependant, ces végétaux sont surtout composées de parois dont les constituants comme les lignocelluloses, difficiles à dégrader, limitent l’accès aux composés intéressants pour les bactéries utilisent qui produisent le bio-méthane.
Des prétraitements permettant de casser les liens entre les lignines et ces composés amélioreraient le potentiel de production de méthane des CIMSE. Des travaux des scientifiques d’INRAE, cofinancés par GRDF, ont permis de mettre au point un procédé permettant de combiner stockage et prétraitement des CIMSE avant méthanisation en recourant à la chaux, couramment utilisée pour traiter es sols acides notamment. Travaillant à petite échelle , il a été possible de reproduire les méthodes d’ensilage (broyage, tassage, stockage anaérobie) de deux espèces (tournesol et seigle) fournies par des agriculteurs en Occitanie. Pour étudier l’impact de l’ajout de la chaux, cette dernière a été ajoutée à raison de 100 grammes par kilogramme de matière sèche de CIMSE.
L’étude qui a duré 6 mois a permis des échantillonnages à différents moments. Les prélèvements réalisés dans la première phase ont permis d’étudier l’effet prétraitement de la chaux. Le stockage à long terme des échantillons contenant des teneurs variables de seigle et de tournesol a permis d’évaluer l’évolution de leur potentiel de production de méthane.
Pour les échantillons à faible teneur en matière sèche, la combinaison du stockage et du prétraitement a conduit à une succession de fermentations qui ont provoqué une baisse du potentiel de production de méthane de 13%. En revanche, le prétraitement à la chaux s’est révélé efficace sur les échantillons à forte teneur en matière sèche et a permis d’augmenter de 15% leur potentiel de production de méthane, avec des résultats similaires sur le seigle et le tournesol.
Ce procédé est une alternative prometteuse et simple à mettre en place par les agriculteurs pour combiner le stockage et le prétraitement des cultures intermédiaires pour optimiser la production de biogaz, notamment si elles sont récoltées à un stade avancé.
Références
- Van Vlierberghe, R. Escudie, N. Bernet, G. Santa-Catalina, S. Frederic, H. Carrère, Conditions for efficient alkaline storage of cover crops for biomethane production, Bioresource tehcnology Volume 348, March 2022, 126722 DOI : 10.1016/j.biortech.2022.126722
[1] Les CIMSE sont des cultures à croissance rapide semées entre deux cultures annuelles comme le seigle ou le tournesol. Elles permettent d’optimiser l’utilisation des terres agricoles en offrant de multiples services environnementaux comme la protection contre l’érosion et le lessivage des nitrates, le stockage de carbone dans le sol…
[2] L’article 112 de la loi transition énergétique limite à 15 % le recours aux cultures dédiées.
