Para que uma unidade de biogás em uma pocilga com seu cogerador elétrico seja rentável, é necessário estudar de perto os rendimentos fermentativos na produção de metano, um rendimento condicionado principalmente pelo teor de matéria seca do líquido a ser fermentado. Em seguida, é necessário um módulo gerador de eletricidade adequado para o volume de emissão de gás da unidade de biogás.
Finalmente, os potenciais compradores de eletricidade na França teriam que pagar por eletricidade a um preço por kW, em linha com o preço europeu.
Os potenciais compradores invocam melhor rentabilidade da eletricidade nuclear, deixando de incluir em seu custo de produção, o desmantelamento de futuras usinas de energia, situação que penaliza o desenvolvimento de energias renováveis em geral e a exploração de energia de esterco de porco em particular.
Palavras-chave: biogás, digestão anaeróbica, digestão anaeróbica, chorume, resíduos, agricultura, recuperação, kwh, compra, custo, investimentos.
Incumprimento da regulamentação europeia
À taxa européia de eletricidade paga ao produtor a 0,10 € / kWh, um cogerador com biogás de chorume de uma unidade de 350 porcas e engorda pode ser rentável. Mas ao preço de compra francês de € 0,059 / kW, ou cerca da metade, fica mais difícil…
Ao contrário de seus vizinhos luxemburgueses, alemães, belgas e suíços, criadores de suínos franceses foram bloqueados até o momento quando propuseram projetos para instalar biogás a partir de chorume. No entanto, essa situação resolveria parcialmente muitos problemas, incluindo emissões de gases de efeito estufa, emissões de nitratos e o fortalecimento da solidez financeira das operações constantemente afetadas pelos custos. Lembre-se de que o metano liberado naturalmente pelos caroços de esterco, se não for recuperado, é 21 vezes mais nocivo que um gás de efeito estufa do que o CO2. No entanto, um documento oficial publicado pela Comissão Europeia em novembro de 97 (Com (97) 559) estabeleceu uma meta de 12% para a parcela que as energias renováveis representarão no consumo total em 2010.
Esse bloqueio implícito, de natureza financeira, está vinculado à lucratividade de um cogerador, dependente do preço da eletricidade paga ao agricultor.
O princípio
Recentemente, um grupo de agricultores, criadores de suínos em Lorena, se reuniu em um projeto de estudo de rentabilidade para unidades de digestão anaeróbica e cogeração. O estudo de viabilidade refere-se a uma fazenda de 170 ha, incluindo chiqueiro, nascimento e engorda de 350 porcas. A EARL de la Carrière em Cléry (55)
Lembremos em duas palavras o que é. No tanque de chorume, ocorre uma fermentação anaeróbica (sem ar). O processo anaeróbico leva à degradação de moléculas de carbono em pequenas moléculas com um único carbono, metano CH4 e dióxido de carbono C02, que constitui o gás energético preferido.
O princípio de transformar um fosso de chorume em um digestor é simples, mas caro. A fossa pode simplesmente ser coberta com uma lona à prova de biogás para coletar os gases. É necessário adaptar um agitador e aquecimento a 35 - 45 ° C - ideal para fossas de lama - para ativar a fermentação e a desgaseificação. O volume dos poços pode variar de 300 a 1 m000. Misturadores modernos e mais eficientes podem misturar até 3 m1700 de lama contendo até 3% de matéria seca.
O tempo de retenção teórico da pasta é de aproximadamente 28 dias. Geralmente, leva 50 dias para otimizar o desempenho. Isso envolve a instalação de um novo poço para retenção de digestos e um pré-poço, todos cobertos para coletar os gases.
O metano coletado deve primeiro ser purificado de seus compostos de enxofre, tipo H2S, conhecidos por serem corrosivos, injetando de 3 a 6% de ar. O gás pode finalmente alimentar um motor acoplado a um gerador de eletricidade. Parte da energia será usada para aquecer a lama e a pocilga.
Matéria seca, fator limitante
O chiqueiro estudado em Meuse, com 350 porcas e engorda, ou 415 UGB, produz 16,4 m3 de chorume (6000 m3 / ano) diariamente. De acordo com vários estudos, o rendimento ótimo do gás de fermentação de 0,925 m3 de biogás / UGB / dia é obtido com lama a cerca de 9% MS (matéria seca). Este nível de MS depende, em particular, do tipo de alimento que os porcos recebem, na forma sólida ou em sopa. A sopa leva a uma pasta menos carregada com 4 a 5% de MS. Nesse caso, para otimizar o rendimento da fermentação, é necessário suplementar a lama com MS - de terras em pousio, resíduos verdes de comunidades ou indústrias alimentícias, etc. A taxa de DM é um fator limitante da lucratividade da produção de biogás.
No Luxemburgo, as instalações de biogás operam com silagem e consorciação de pousio. Os regulamentos europeus em vigor (Nr: 1251/1999) permitem o uso de pousios para esse objetivo energético. A palha de milho, atualmente enterrada na lavoura, também pode ser usada.
Do biogás à eletricidade
Uma vez atingido o volume ideal de produção de biogás (0,925 m3 de biogás / UGB / dia), surge a questão sobre a escolha do módulo produtor de eletricidade. É também a partir dessa escolha que a lucratividade do investimento fluirá. No caso da fazenda La Carrière em Cléry, foram estudados dois casos: uma instalação operando com um módulo de 65 kW com chorume a 6% DM e outra com um módulo de 100 kW e chorume elevado para 9 % DM, em especial graças às culturas agrícolas.
Um módulo de 65 kW produz 465 kWh por ano. A necessidade anual de pocilga e o aquecimento do esterco líquido de 000 kWh exclui imediatamente qualquer rentabilidade.
No segundo caso, o módulo de 100 kWh com uma pasta a 9% DM, a produção anual atinge 840 kWh e garante um excedente efetivo de 000 kWh.
Rentabilidade da instalação
No caso desta fazenda, o custo do investimento em instalações existentes, ao qual deve ser adicionado um tanque de 800 m3 de gás, a transformação da cova em digestor, a cova pré-cava e a cuba de digestão ( 2500 m3), um módulo de cogeração de 100 kW e, finalmente, equipamentos elétricos e linhas de polpa, totalizariam cerca de € 280.
O preço de venda europeu aplicado na Alemanha, Bélgica e Luxemburgo é de € 0,10 / kWh. Na França, o decreto tarifário referente a materiais não fósseis de origem vegetal ou animal no contexto da obrigação de comprar eletricidade de fontes renováveis (publicado em 16 de abril de 2002) indica um preço de compra de € 0,059 / kWh, quase a metade.
De acordo com este estudo de viabilidade, a instalação nesta fazenda poderia ser rentável a partir de um preço de compra de € 0,09 / kWh. Ao preço oferecido pelos operadores franceses de eletricidade, seria necessário quase o dobro da pocilga, ou seja, 800 porcas mais engorda para tornar a instalação lucrativa.
Os potenciais compradores reivindicam a maior rentabilidade da eletricidade nuclear, deixando de incluir precisamente em seus cálculos de rentabilidade o custo do desmantelamento e reprocessamento dos resíduos de desativação quando eles estão no fim de sua vida útil.
Embora se deva admitir que a eletricidade nuclear é essencial, ela não deve, no entanto, penalizar o desenvolvimento de energias renováveis sob o pretexto de rentabilidade insuficiente em comparação à energia nuclear, lucratividade que não pode, no momento, ser objetivamente avaliada.
David Lefebvre