METHASCALE

Un certain nombre d’outils, laboratoires et pilotes, existent aujourd’hui, pour simuler les performances biologiques, énergétiques et agronomiques de la méthanisation. Parmi ces outils, le test de potentiel méthanogène (« BMP: Biochemical Methane Potential ») est largement utilisé au sein de la filière notamment pour déterminer le potentiel énergétique des biomasses. Des essais pilotes peuvent être réalisés à l’échelle du laboratoire pour simuler le fonctionnement d’une unité industrielle. Ces essais sont généralement réalisés par des laboratoires spécialisés ayant un parc analytique conséquent permettant de suivre précisément les performances biologiques et énergétiques. Les résultats obtenus permettent de réaliser un bilan matière et énergétique représentatif, d’identifier les limitations éventuelles et définir les paramètres de fonctionnement d’un digesteur industriel. Les essais pilotes étant un outil essentiel pour la filière, il est indispensable d’estimer dans quelle mesure les résultats obtenus en essai pilote sont représentatifs de la réalité opérationnelle. 

Le projet METHASCALE vise à répondre à la question de la représentativité des essais pilotes par rapport à l’échelle industrielle. Plus précisément, il cherche à acquérir des connaissances sur la reproductibilité des essais pilotes entre différents laboratoires ainsi que sur la transférabilité des résultats obtenus en laboratoire vers des unités industrielles.
Ces études comparatives portent sur l’ensemble des paramètres de suivi, incluant la stabilité biologique, les performances énergétiques et la qualité agronomique, lors d’un changement d’échelle allant de réacteurs pilotes de laboratoire (5 à 20 L) à une unité préindustrielle de 150 m³.
Le projet ambitionne ainsi d’identifier les principaux points de vigilance lors de la mise en place et la conduite de ces essais. Ceci permettra d’élaborer un guide de recommandations destiné aux laboratoires pour améliorer la fiabilité et la comparabilité des données issues des essais pilotes, afin de mieux sécuriser le dimensionnement et le développement des projets de méthanisation.

Le consortium est composé de quatre partenaires aux compétences complémentaires à savoir APESA, ARVALIS, INRAE et TotalEnergies. Le programme scientifique du projet METHASCALE, prévu sur une durée de trois ans, est structuré en différents Work Packages (WP) décrits ci-dessous.
Un WP est dédié aux essais inter-laboratoires. Dans un premier temps, les trois laboratoires impliqués (TotalEnergies, APESA, INRAE) réalisent un comparatif de leurs protocoles analytiques pour les paramètres utilisés dans le suivi des pilotes de méthanisation. Dans un second temps, des essais sont menés en parallèle sur des pilotes de 4 L utiles afin d’évaluer la reproductibilité des essais pilotes entre différents laboratoires.
Le WP suivant permet d’évaluer la reproductibilité et la transférabilité des résultats pilotes de volume utile 5, 12 et 20 L à une unité préindustrielle de 150 m3 (METAplateforme d’Arvalis). Des essais de performances agronomiques sont ensuite menés à l’échelle de la micro-parcelle sur la plateforme d’essai d’Arvalis à Montardon (64).

En parallèle, un workshop a réuni les principaux laboratoires français travaillant sur les essais pilotes en méthanisation, afin de favoriser les échanges autour des bonnes pratiques liées à la conduite de ces expérimentations. Les enseignements issus du projet METHASCALE, ainsi que les conclusions de ce workshop, contribuent à l’élaboration d’un guide dédié aux essais pilotes. Ce guide vise à formuler des recommandations sur les pratiques expérimentales à adopter lors des essais pilotes, afin de garantir la qualité des essais réalisés et renforcer la confiance des acteurs de la filière.

METHASCALE entend démontrer à quels points les essais pilotes de laboratoires sont capables de mimer les futures performances biologiques, énergétiques et agronomiques des unités de méthanisation. Une meilleure compréhension de la reproductibilité des résultats obtenus de l’échelle laboratoire à l’échelle préindustrielle permettra de mieux dimensionner les unités de méthanisation lors des phases d’avant-projet. Cela permettra de vérifier les performances biologiques et énergétiques, afin d’évaluer plus précisément les risques d’exploitation et la rentabilité des installations. Le projet METHASCALE permettra également de déterminer si les essais pilotes en laboratoire fournissent des informations fiables sur la qualité agronomique et sanitaire des digestats.

Les résultats du projet seront diffusés afin de partager les enseignements avec l’ensemble de la filière. Des communications orales seront présentées lors des Journées Recherche & Innovation (JRI) Biogaz-Méthanisation et un webinaire de fin de projet permettra de restituer les principaux résultats. Une publication scientifique valorisera les travaux sur la reproductibilité des essais du pilote à l’échelle préindustrielle. Enfin, un guide dédié aux essais pilotes proposera des recommandations et bonnes pratiques visant à garantir la qualité des essais et à renforcer la confiance des acteurs de la filière.

• Début de projet : Septembre 2023
• Durée : 36 mois  

Montant total du projet : 437,2 k€   

Montant de l’aide ADEME : 248,0 k€