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La méthanisation
Ou comment transformer nos déchets en énergie
La méthanisation : en théorie
Processus biologique de la méthanisation
Ce sont des bactéries strictement anaérobies qui sont à l'origine de la méthanisation. La croissance des micro-organismes nécessite de l'énergie : il s'agit d'un processus endergonique.
Le processus de la méthanisation, également appelé digestion anaérobie, se déroule en trois phases :
L'hydrolyse et l'acidogénèse :
Les molécules organiques complexes sont d'abord décomposées en molécules simples par hydrolyse. Cette décomposition est réalisée par des enzymes. Certains composés sont difficilement hydrolysables, ils ne peuvent pas être décomposés. C'est le cas de la cellulose, de l'amidon et des graisses. Ces molécules sont ensuite transformées en alcools et en acides organiques, et une petite partie en dihydrogène et en dioxyde de carbone durant la phase d'acidogénèse.
L'acétogénèse :
Au cours de la phase d'acétogénèse, les alcools et les acides organiques sont transformés en acétate, autre nom de l'acide éthanoïque, en dioxyde de carbone et en hydrogène. Il existe deux types de bactéries acétogènes :
- Certaines, appelées OHPA (En anglais : Obligate Hydrogens Producing Acetogens, en français : bactéries productrices obligées d’hydrogène), produisent du dihydrogène et de l'acide éthanoïque à partir des composés organiques issus de l'acidogénèse.
- Les bactéries acétogènes non syntrophes produisent uniquement de l'acide éthanoïque. Elles utilisent le dioxyde de carbone et le dihydrogène pour produire de l'acide éthanoïque. Elles ne se développent que dans un milieu riche en dioxyde de carbone.
La méthanogénèse :
La méthanogénèse est la dernière étape de la digestion anaérobie. Cette dernière phase aboutit à la production de méthane. Elle est assurée par des micro-organismes anaérobies qui appartiennent au groupe des Archaea. Ces bactéries se divisent en deux groupes distincts :
- Les bactéries hydrogénotrophes assurent la production de méthane à partir de dioxyde de carbone et de dihydrogène selon l'équation suivante :
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
- Les bactéries acétotrophes produisent du méthane à partir de l'acide éthanoïque selon l'équation :
CH3COOH → CH4 + CO2
Le processus de la méthanisation, également appelé digestion anaérobie, se déroule en trois phases :
L'hydrolyse et l'acidogénèse :
Les molécules organiques complexes sont d'abord décomposées en molécules simples par hydrolyse. Cette décomposition est réalisée par des enzymes. Certains composés sont difficilement hydrolysables, ils ne peuvent pas être décomposés. C'est le cas de la cellulose, de l'amidon et des graisses. Ces molécules sont ensuite transformées en alcools et en acides organiques, et une petite partie en dihydrogène et en dioxyde de carbone durant la phase d'acidogénèse.
L'acétogénèse :
Au cours de la phase d'acétogénèse, les alcools et les acides organiques sont transformés en acétate, autre nom de l'acide éthanoïque, en dioxyde de carbone et en hydrogène. Il existe deux types de bactéries acétogènes :
- Certaines, appelées OHPA (En anglais : Obligate Hydrogens Producing Acetogens, en français : bactéries productrices obligées d’hydrogène), produisent du dihydrogène et de l'acide éthanoïque à partir des composés organiques issus de l'acidogénèse.
- Les bactéries acétogènes non syntrophes produisent uniquement de l'acide éthanoïque. Elles utilisent le dioxyde de carbone et le dihydrogène pour produire de l'acide éthanoïque. Elles ne se développent que dans un milieu riche en dioxyde de carbone.
La méthanogénèse :
La méthanogénèse est la dernière étape de la digestion anaérobie. Cette dernière phase aboutit à la production de méthane. Elle est assurée par des micro-organismes anaérobies qui appartiennent au groupe des Archaea. Ces bactéries se divisent en deux groupes distincts :
- Les bactéries hydrogénotrophes assurent la production de méthane à partir de dioxyde de carbone et de dihydrogène selon l'équation suivante :
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
- Les bactéries acétotrophes produisent du méthane à partir de l'acide éthanoïque selon l'équation :
CH3COOH → CH4 + CO2
Schéma récapitulatif des différentes phases de la digestion anaérobie
Source : R. Cresson - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:M%C3%A9thanogen%C3%A8se.jpg
