Maïs, comment produire du biogaz ?
Méthanisation, de quoi parle-t-on ?
Tout d’abord, il faut savoir que la méthanisation est une digestion anaérobie ; c’est un processus biologique de dégradation de la matière organique en un mélange gazeux de méthane CH4 et de dioxyde de carbone CO2 , appelé biogaz (ADEME, 2009).
Le pouvoir méthanogène est la quantité de méthane susceptible d’être produite par un substrat et dépend de la quantité de carbone C et d’hydrogène H contenu dans ce dernier. Ainsi, les déjections animales contiennent peu de ces éléments alors que les plantes en contiennent en quantité plus importante.
Méthanisation à la française :
Actuellement, en France, il y a environ 900 unités de méthanisation agricole. La majorité sont des unités de cogénération (production d’électricité et de chaleur à partir de biogaz) : 73%, 16% des unités produisent du biométhane injecté dans le réseau gazier français et 11% sont des chaudières (ATEE, 2021). Ce secteur dynamique enregistre une croissance de son parc d’installations d’environ 15% par an.
Dans le cadre de la transition énergétique, la France choisit de promouvoir cette filière basée sur le traitement des effluents d’élevage, des sous-produits de l’agriculture et des biodéchets.
La réglementation française impose aujourd’hui de ne pas dépasser le seuil de 15% de cultures principales dans la ration d’un méthaniseur (Ministère de la transition écologique, 2021). Cependant de plus en plus de projets voient le jour dans des bassins de production à dominante céréalière (Grand-Est, Hauts de France, Normandie, Centre…)
Ces projets reposant sur l’utilisation de substrats 100% végétaux doivent donc sécuriser leurs approvisionnements avec l’utilisation de sous-produits agricoles, de biodéchets ou encore de cultures intermédiaires comme les CIVE : Cultures Intermédiaires à Valorisation Energétique (maïs ensilage, seigle, céréales immatures…)
Les substrats végétaux présentent l’avantage d’avoir un pouvoir méthanogène largement supérieur aux effluents d’élevage. Ils sont d’ailleurs aussi utilisés dans la ration des méthaniseurs alimentés en effluents (lisiers, fumiers…) pour augmenter le rendement méthanogène.
Le rendement en biogaz du maïs ensilage peut être jusqu’à 10 fois plus élevé que celui du lisier de porc et de bovin et 3 fois plus élevé que celui du fumier de bovins.
Semer du maïs pour nourrir son méthaniseur :
Le maïs ensilage présente aujourd’hui de nombreux intérêts pour la méthanisation. Effectivement, il s’agit d’une culture qui combine un fort potentiel méthanogène et un rendement moyen de biomasse important.
Ce fort potentiel de production du maïs ensilage permet d’obtenir un coût de production du biogaz très compétitif.
De plus, la culture, la récolte et la conservation du maïs ensilage sont des techniques maîtrisées par les agriculteurs ; il n’y a donc pas de difficulté majeure à sa mise en place. Par ailleurs, des techniques comme le semis direct ou le strip till permettent de simplifier les travaux d’implantation.
Le maïs ensilage présente, en plus, une très bonne digestibilité, ce qui permet de limiter les problèmes de résidus ou de moussage dans le digesteur.
Place dans la rotation et choix de la semence de maïs :
Le maïs peut être semé en tant que culture principale dans une rotation classique ou derrière une CIVE d’hiver comme du seigle par exemple. Mais cette utilisation reste limitée par la réglementation.
L’agriculteur peut semer un maïs en tant que CIVE après une culture principale comme des cultures destinées à la conserverie (pois…), des cultures récoltées tôt en saison comme de l’escourgeon… Il faut donc privilégier des semences de maïs très précoces (indice < 240) voire précoces, en fonction de la région, afin d’atteindre la maturité idéale de récolte (entre 30 et 35% de MS). Dans une période avec des précipitations aléatoires, il faut, en outre, choisir des variétés avec un bon niveau de résistance au sec.
La production de biomasse connait de forte variation en fonction des variétés, pour des mêmes indices de précocité. L’agriculteur doit donc favoriser des variétés adaptées à sa région en privilégiant des variétés de maïs ensilage, qui présentent une meilleure digestibilité que les variétés de maïs grain et donc un meilleur rendement en biogaz.
Des variétés comme FARMORITZ, FARMUELLER, FARMIRAGE et FARMURPHY sont adaptées à la production de biomasse. D´autres, comme FARMFIX ou FARMUNOX, sont particulièrement intéressantes pour leur précocité avec des indices respectifs de 180 et 210.
Le réseau de farmpartners est présent localement pour conseiller au mieux les agriculteurs dans leur choix variétaux !
- ADEME. 2009. « METHANISATION AGRICOLE ET UTILISATION DE CULTURES ENERGETIQUES EN CODIGESTION ». Dans : ADEME [En ligne]. Disponible sur : < https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/42/022/42022014.pdf?r=1&r=1 > (Consulté le 22 janvier 2021).
- ATEE. 2021. « Biogaz méthanisation ». Dans : Assoc. Tech. Energ. Environ. [En ligne]. Disponible sur : < https://atee.fr/energies-renouvelables/club-biogaz/observatoire-du-biogaz-en-france > (Consulté le 22 janvier 2021).
- Ministère de la transition écologique. 2021. « Biogaz ». Dans : Ministère la Transit. Ecol. [En ligne]. Disponible sur : < https://www.ecologie.gouv.fr/biogaz > (Consulté le 22 janvier 2021).