Définitions des termes et unités utilisés dans MethaBase pour les analyses de méthanisation. Chaque définition indique l'équivalent anglais ou international lorsqu'il existe.
La matière sèche (MS) représente la fraction solide d'un intrant après évaporation complète de l'eau à 105 °C. Plus la teneur en MS est élevée, moins l'intrant contient d'eau. Elle s'exprime en % de la matière brute.
La matière organique (MO), aussi appelée matière volatile (MV), est la fraction de la matière sèche qui se dégrade lors de la méthanisation. Elle est mesurée par calcination à 550 °C et s'exprime en % de la matière sèche.
La matière brute (MB) correspond à l'intrant dans son état d'origine, sans séchage ni transformation. C'est la référence pratique pour les exploitants, car c'est la forme sous laquelle le produit est pesé et livré.
La matière sèche organique (MSO) combine la mesure de la MS et de la MO. Elle représente la fraction réellement biodégradable de l'intrant, exprimée par rapport à sa masse sèche. C'est la base de calcul du BMP en référence internationale.
Le BMP (Biochemical Methane Potential ou Potentiel BioMéthanogène) mesure la quantité maximale de méthane pouvant être produite par un intrant dans des conditions optimales de laboratoire (essai en batch). Il s'exprime généralement en Nm³ CH₄ par tonne de MSO ou de MB.
Le biogaz est le mélange gazeux produit lors de la méthanisation de la matière organique par des bactéries anaérobies. Il est composé principalement de méthane (50-75 %), de dioxyde de carbone (25-45 %), et de traces d'autres gaz (H₂S, NH₃, H₂O).
Le méthane (CH₄) est le composant principal du biogaz et lui confère sa valeur énergétique. Sa teneur dans le biogaz varie selon les intrants (généralement 50 à 75 %). Un biogaz à haute teneur en méthane nécessite moins d'épuration pour être injecté dans le réseau ou utilisé comme carburant.
Le CO₂ est le second composant majeur du biogaz. Contrairement au méthane, il n'est pas énergétique. Une teneur élevée en CO₂ dilue le pouvoir calorifique du biogaz. Il peut être séparé du méthane lors de l'épuration pour produire du biométhane.
Les lipides sont les corps gras de l'intrant, extraits par la méthode Soxhlet (extraction au solvant). Ils ont le BMP le plus élevé de tous les composants organiques (environ 350-400 Nm³ CH₄/t MS) mais peuvent poser des problèmes d'inhibition à forte dose.
Les protéines contribuent significativement au potentiel méthane (environ 240-280 Nm³ CH₄/t MS). Leur dégradation génère cependant de l'ammonium (NH₄⁺), qui peut inhiber la méthanisation lorsque sa concentration devient trop élevée.
L'extrait sans azote (ESA) regroupe les glucides solubles (sucres, amidon) de l'intrant. Ces composés se dégradent rapidement lors de la méthanisation et peuvent provoquer une acidose si leur concentration est trop élevée. BMP modéré (~300 Nm³ CH₄/t MS).
L'azote total inclut l'azote organique et l'azote ammoniacal. Il est important pour évaluer le potentiel fertilisant du digestat et estimer le risque d'accumulation d'ammonium lors de la méthanisation.
Le phosphore est un macronutriment essentiel. Sa teneur dans l'intrant détermine en partie la valeur fertilisante du digestat. Une teneur élevée peut poser des problèmes de saturation des sols lors de l'épandage.
Le potassium est un macronutriment conservé quasi intégralement lors de la méthanisation. Il contribue à la valeur agronomique du digestat et doit être pris en compte dans les plans d'épandage.
Le soufre produit du H₂S lors de la méthanisation, un gaz corrosif qui endommage les moteurs à gaz et dangereux pour les opérateurs. Une teneur élevée en soufre nécessite un désulfureur en aval du digesteur.
L'ammonium (NH₄⁺) est produit lors de la dégradation des protéines. Au-delà de 3-4 g NH₄-N/L dans le digesteur, la méthanisation peut être inhibée. C'est un paramètre critique pour les rations riches en lisier ou effluents d'élevage.
Le pH mesure l'acidité ou l'alcalinité de l'intrant. Dans un digesteur, le pH optimal est entre 6,8 et 8,2. Un pH trop bas (acidose) ou trop élevé peut inhiber les bactéries méthanogènes.
La conductivité mesure la capacité d'un liquide à conduire l'électricité, reflétant la concentration en ions dissous (sels). Une conductivité trop élevée peut être inhibitrice pour certaines bactéries méthanogènes.
Le rapport Carbone/Azote (C/N) exprime l'équilibre entre les nutriments carbonés (énergie pour les bactéries) et azotés (protéines structurelles). Un C/N trop bas (< 15) entraîne une inhibition ammoniacale, trop élevé (> 40) ralentit la méthanisation.
La densité (ou masse volumique apparente) exprime la masse d'un intrant par unité de volume. Indispensable pour convertir les données volumiques en données massiques lors du chargement du digesteur.
La masse volumique (ou densité apparente) est la masse d'un litre ou d'un m³ de l'intrant. Elle conditionne le dimensionnement des pompes, des brasseurs et des digesteurs.
Cette unité exprime le volume normalisé de méthane produit pour chaque tonne de matière sèche organique. C'est l'unité de référence internationale pour comparer les intrants entre eux, indépendamment de leur teneur en eau.
Cette unité pratique permet aux exploitants de calculer directement la production de méthane à partir des quantités pesées à la réception. Elle dépend fortement de la teneur en eau de l'intrant.
Exprime la production de méthane par rapport à la matière sèche de l'intrant. Utile pour comparer des intrants de même famille ayant des teneurs en eau différentes.
Volume total de biogaz produit par tonne de matière brute reçue. Le biogaz inclut méthane, CO₂ et traces. Pour obtenir la production de méthane, multiplier par la teneur en CH₄ (%).
La teneur en méthane du biogaz détermine sa qualité énergétique. Un biogaz à 65 % de CH₄ a un pouvoir calorifique d'environ 6,5 kWh/Nm³. Les biogaz issus de déchets organiques fermentescibles sont généralement plus riches en méthane.
Le "N" de Nm³ signifie "Normalisé". Le volume de gaz est exprimé dans des conditions de référence standard : 0 °C (273,15 K) et 1 013,25 hPa (pression atmosphérique normale). Cela permet de comparer des mesures réalisées dans des conditions différentes.