Histoire de la méthanisation
Une histoire vieille comme le monde
Les bactéries à l’origine de la méthanisation font partie du domaine des Archaea, qui signifie en grec ancien « originel, primitif ». Elles seraient en effet parmi les premiers organismes vivants apparus sur Terre. À cette époque, l’oxygène n’existait pas encore dans l’atmosphère, et l’Être Humain encore moins. Les études phylogénétiques de Battistuzzi et al. (2004) estiment ainsi l’apparition des bactéries méthanogènes entre – 4,11 et – 3,78 milliards d’années.
À la découverte du méthane
En 1776, le savant italien Alessandro Volta (1745-1827) constate qu’un gaz inflammable s’échappe des marais. Après plusieurs expériences, il découvre, en 1778, ce qui sera appelé bien plus tard le méthane et comprend que ce gaz inflammable est lié à la décomposition des plantes.
En 1787, le chimiste français Antoine Lavoisier (1743-1794) étudie à son tour ce gaz et le nomme « gas hidrogenium carbonatrum » du fait de sa structure chimique composée d’un atome de carbone et de quatre atomes d’hydrogène. En 1808, le physicien britannique Humphry Davy (1778-1829) découvre la présence de ce gaz dans le lisier. Ce n’est qu’en 1865 que le terme « méthane » est proposé puis confirmé en 1892 lors d’un congrès international de nomenclature chimique. En 1868, le chimiste agronome Jules Reiset (1818-1896) repère le dégagement de méthane en étudiant la dynamique de l’azote dans les fumiers. La présence de méthane est ensuite progressivement découverte dans d’autres milieux anaérobies et reconnue comme étant d’origine microbienne.
La méthanisation appliquée aux eaux usées
En 1881, l’entrepreneur Louis Mouras à Vesoul dépose un brevet pour une « nouvelle fosse d’aisance » qui épure les eaux des latrines par fermentation anaérobie. Une invention qui sera commercialisée dans le monde entier.
En Grande-Bretagne, Donald Cameron améliore le système et dépose un brevet qu’il appelle « fosse septique » afin de purifier les eaux d’égout. Dès 1895, une installation de production de biogaz à partir de boues urbaines est déployée à Exeter, permettant l’éclairage des rues de la ville.
Mais c’est surtout entre les deux guerres que la méthanisation des boues de stations d’épuration progressera grâce à de nombreux travaux, dont la fosse Imhoff brevetée en 1907, en particulier en Grande-Bretagne, en Allemagne et aux États-Unis.
Durant la deuxième guerre mondiale, la pénurie réactivera l’intérêt de la méthanisation des eaux usées pour la valorisation du biogaz en carburant.
La méthanisation appliquée au gaz de fumier
Utilisée initialement pour traiter les eaux usées, la méthanisation a été étudiée aussi pour les effluents d’élevage, en particulier pour le « gaz de fumier ».
En 1884, Ulysse Gayon, Directeur de la station agronomique de Bordeaux, observe la présence de « gaz carburés forméniques » et démontre leur pouvoir énergétique pour des applications liées au chauffage et à l’éclairage.
C’est avec Marcel Isman et Gilbert Ducellier, deux enseignants de l’École nationale d’agriculture d’Alger, que le biogaz à la ferme se développe véritablement à la fin des années 1930 en France, grâce à un digesteur breveté. Près d’un millier de systèmes sont installés sur ce modèle, ouvrant d’autres développements, tels la cuisinière GAZELLE à gaz de fumier.
La méthanisation à la ferme connaîtra un regain d’intérêt durant la 2ème guerre mondiale puis lors des chocs pétroliers, pour pallier les pénuries et le coût élevé des énergies, en particulier des carburants. Mais le retour aux énergies fossiles peu coûteuses (pétrole, gaz, etc.) sonnera le glas de ces développements prometteurs.
Un médecin parisien avait fait équiper sa Peugeot de deux bouteilles en acier nickel-chrome plus légères. Autonomie : 120 km.
« Les véhicules de l’occupation », Jacques Borgé et Nicolas Viasnoff, Éditions Balland, p. 150 – Source : Association Française du Gaz Naturel Véhicules (AFGNV).
« Un agriculteur vosgien fait sa "popote" au gaz de fumier / Quand un agriculteur lorrain produisait du biogaz de fumier... depuis 1954 »
(Archives Le Républicain Lorrain du 9 mai 1975).
André Chapuis montrant sa cuisinière à 4 brûleurs fonctionnant au gaz de fumier en mai 1975.
(Archives Le Républicain Lorrain)
Les cuves de fermentation pour le gaz de fumier d'André Chapuis à Xertigny : le procédé de méthanisation prenait huit jours.
(Archives Le Républicain Lorrain)