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La méthanisation
Ou comment transformer nos déchets en énergie
Le composé principal du biogaz : le méthane
Le méthane est le composant principal du biogaz. Ce composé chimique est présent à l'état gazeux dans les conditions normales de température et de pression. Ce gaz est incolore et inodore. Il s'agit d'un hydrocarbure : sa molécule est composée uniquement d'atomes de carbone et d'hydrogène. Ce gaz est combustible, l'équation de sa combustion complète est la suivante :
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
On parle combustion complète lorsque le combustible est présent en bonne proportion par rapport au comburant, le dioxygène.
La combustion complète du méthane produit une flamme bleue.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
On parle combustion complète lorsque le combustible est présent en bonne proportion par rapport au comburant, le dioxygène.
La combustion complète du méthane produit une flamme bleue.
Quelques propriétés physiques du méthane
| Température de fusion |
- 182,46 °C |
| Température d'ébullition |
- 161,48 °C |
| Masse volumique (sous forme gazeuse, à 15°C et à 1 bar) |
0,67 kg/m³ |
| Solubilité dans l'eau |
22 mg/l |
| Masse molaire |
16 g/mol |
| Limite d'explosivité dans l'air |
De 5 à 15 % |
| Point d'auto-inflammation | 595 °C |
Combustion complète du méthane
Source des chiffres : encyclopédie des gaz Air Liquide
Les limites d'explosivité d'un gaz dans l'air sont les concentrations minimales et maximales de ce gaz dans l'air pour qu'il puisse s'enflammer. Ainsi, le méthane présent entre 5 et 15 % dans l'air pourra s'enflammer, ou exploser.
Le point d'auto-inflammation est la température à laquelle un composé chimique s'enflamme spontanément, c'est à dire en l'absence de flamme. Le méthane s'auto-enflamme lorsqu'il est porté à une température de 595 °C.
La masse volumique du méthane est inférieure à celle de l'air : ce gaz est donc plus léger que l'air.
Un mètre cube de méthane gazeux à une température de 15°C libère, lors de sa combustion, 9,89 kWh d'énergie, soit 35,6 MJ. Utilisé comme combustible, il s'agit d'une source d'énergie considérable. Certes, lorsque le méthane provient des gisements de gaz naturel, c'est une énergie fossile. Mais, grâce à la méthanisation, le méthane pourrait devenir une énergie renouvelable.
De plus, le méthane est l'un des hydrocarbures les moins polluants. Sa combustion émet de la vapeur d'eau, et du dioxyde de carbone. Mais, les émissions de CO2 sont moindres par rapport à d'autres hydrocarbures : sa combustion émet 56,9 kg de CO2 par gigajoule d'énergie produite, contre 73,8 pour le fioul et 96 pour le charbon.
Le méthane est présent abondamment dans le milieu naturel. Il est majoritairement conservé dans des réservoirs souterrains, généralement mélangé à d'autres gaz. Ce mélange, appelé gaz naturel, est composé à plus de 90 % de méthane, d'autres hydrocarbures, d'azote et de dioxyde de carbone.
Ces ressources fossiles de méthane ont été produites grâce à la méthanisation : de la matière organique s'est accumulée et s'est décomposée pendant plusieurs millions d'années.
Le point d'auto-inflammation est la température à laquelle un composé chimique s'enflamme spontanément, c'est à dire en l'absence de flamme. Le méthane s'auto-enflamme lorsqu'il est porté à une température de 595 °C.
La masse volumique du méthane est inférieure à celle de l'air : ce gaz est donc plus léger que l'air.
Un mètre cube de méthane gazeux à une température de 15°C libère, lors de sa combustion, 9,89 kWh d'énergie, soit 35,6 MJ. Utilisé comme combustible, il s'agit d'une source d'énergie considérable. Certes, lorsque le méthane provient des gisements de gaz naturel, c'est une énergie fossile. Mais, grâce à la méthanisation, le méthane pourrait devenir une énergie renouvelable.
De plus, le méthane est l'un des hydrocarbures les moins polluants. Sa combustion émet de la vapeur d'eau, et du dioxyde de carbone. Mais, les émissions de CO2 sont moindres par rapport à d'autres hydrocarbures : sa combustion émet 56,9 kg de CO2 par gigajoule d'énergie produite, contre 73,8 pour le fioul et 96 pour le charbon.
Le méthane est présent abondamment dans le milieu naturel. Il est majoritairement conservé dans des réservoirs souterrains, généralement mélangé à d'autres gaz. Ce mélange, appelé gaz naturel, est composé à plus de 90 % de méthane, d'autres hydrocarbures, d'azote et de dioxyde de carbone.
Ces ressources fossiles de méthane ont été produites grâce à la méthanisation : de la matière organique s'est accumulée et s'est décomposée pendant plusieurs millions d'années.
