Biogaz — le gaz dans le mix énergétique L’Afrique du Sud pourrait…
De la multitude de crises auxquelles l’Afrique du Sud est actuellement confrontée, la crise de l’énergie reçoit probablement le plus de couverture; « délestage » est un gros mot chez les Sud-Africains. D’autres problèmes, cependant, sont plus susceptibles d’être une priorité pour ceux qui sont directement touchés par eux.
Des millions de Sud-Africains n’ont toujours pas accès à un assainissement de base sûr et, pour aggraver les choses, il est rapporté qu’environ la moitié des travaux d’assainissement du pays ne pas traiter correctement les eaux usées tandis que quelque 40 % sont dans un état critique. À l’autre bout du tube digestif, les Sud-Africains sont également confrontés à la flambée des prix des denrées alimentaires, due en partie aux prix record des engrais alors que le Le conflit en Ukraine affecte l’approvisionnement mondial.
Si seulement il y avait un moyen de transformer les eaux usées en énergie et en engrais, nous pourrions faire face aux trois crises d’un seul coup. Heureusement, il y en a. La digestion anaérobie est un processus qui utilise des micro-organismes pour décomposer la biomasse afin de produire du biogaz, un mélange de méthane et de CO2, comme source d’énergie. Les matières solides et les minéraux dissous qui restent, appelés digestats, sont un engrais précieux riche en phosphate, potassium et oligo-éléments, tandis que la teneur en urée des urines fournit des nitrates.
La biodigestion est une technologie bien comprise et a été mise en œuvre partout dans le monde à différentes échelles. La Chine est considérée comme le leader mondial de la biodigestion, produisant quelque 15 milliards de m3 de biogaz par an, soit environ 200 GWh par jour, soit environ 40 % de la consommation quotidienne d’électricité de l’Afrique du Sud. La majorité est produite dans des digesteurs à petite échelle, principalement des unités à l’échelle des ménages ou de la communauté.
On estime qu’il y a près de 50 millions de biodigesteurs en activité dans toute la Chine, et ce n’est pas étonnant ; La Chine a utilisé différents programmes de subventions pour encourager leur adoption depuis les années 1970 et tout ce qui est nécessaire pour mettre en place un biodigesteur peut être facilement acheté via Alibaba, avec un budget raisonnable.
Cette adoption personnelle généralisée illustre la simplicité et la robustesse de la technologie. Un petit biodigesteur ne nécessite pas d’équipement lourd ou coûteux à construire, ni de compétences techniques avancées pour fonctionner. Les micro-organismes qui font la digestion peuvent être fournis en ajoutant simplement de la bouse de vache au démarrage. La faible technologie et le faible coût des biodigesteurs en font un excellent choix pour les communautés sous-financées d’Afrique du Sud.
Ils correspondent également aux besoins énergétiques de l’Afrique du Sud. À l’heure actuelle, nous ne manquons pas de capacité totale; ce qui nous manque, c’est la capacité de pointe pour répondre aux pointes de la demande le matin et le soir, lorsque de grandes quantités d’électricité sont utilisées pour la cuisine, le chauffage de l’eau et le chauffage domestique. Ces applications peuvent toutes être satisfaites directement en utilisant du biogaz, atténuant ces pics de demande sans les exigences d’infrastructure (et les inefficacités) de la production et de la distribution d’électricité. Le biogaz est produit à partir de matériaux qui se décomposent actuellement en CO2, ce qui entraîne des émissions nettes nulles d’émissions de CO2 lorsque le biogaz est utilisé pour l’énergie.
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Les biodigesteurs ont été testés dans des dizaines d’écoles à travers l’Afrique du Sud, et c’est un excellent cas d’utilisation. Dans la plupart des mises en œuvre, le digestat est utilisé sur place comme engrais pour les jardins potagers et ainsi les projets fournissent l’assainissement ainsi que la nourriture et même l’approvisionnement en gaz pour la cuisson de cette nourriture. L’Afrique du Sud dispose également d’un biodigesteur établi à une échelle beaucoup plus grande : l’usine de biogaz de Bronkhorstspruit est opérationnelle depuis 2015, utilisant les déchets du bétail pour fournir environ 4 MW à l’usine BMW South Africa de Rosslyn tout en produisant environ 20 000 tonnes d’engrais par an.
Les biodigesteurs sont une voie peu coûteuse et peu technologique vers l’autosuffisance communautaire, à condition que leurs coûts initiaux soient couverts et que la formation nécessaire à leur fonctionnement soit dispensée. La Chine a choisi d’offrir des bourses et des subventions depuis les années 1970, c’est donc une formule éprouvée que l’on espère que le gouvernement national sud-africain reproduira. Cependant, la biodigestion est un modèle de décentralisation des services et de délégation des pouvoirs et des revenus, et donc politiquement impopulaire car elle enlève le pouvoir des mains du gouvernement.
Différentes approches de financement seront nécessaires si l’Afrique du Sud veut utiliser le biogaz comme instrument pour fournir de l’énergie, de l’assainissement et de la nourriture tout en réduisant les émissions de CO2. Heureusement, les bonnes idées n’ont pas toujours besoin de l’argent du gouvernement. La biodigestion génère de multiples sources de revenus, ce qui en fait une bonne destination pour les investissements du secteur privé. Les biodigesteurs peuvent être complétés par des déchets végétaux ménagers et même des déchets de jardin, atténuant d’autres demandes d’élimination des déchets tout en facilitant le tri des déchets plastiques. Cela suggère que les remises sur les taxes municipales pour l’élimination des déchets et l’assainissement seraient réalisables en tant que mécanisme de financement, nécessitant simplement l’adhésion des municipalités locales et/ou des métros plutôt que du gouvernement national ou provincial.
Il se trouve également que l’Afrique du Sud compte une multitude de petites et moyennes communautés raisonnablement bien financées et à forte densité de population, parfaitement adaptées aux biodigesteurs et à l’infrastructure associée. Le problème, c’est qu’ils ne se considèrent tout simplement pas comme des communautés.
Il y a une tendance à supposer que les propositions de technologies à l’échelle communautaire sont destinées aux écoles rurales et aux cantons, mais elles sont toutes au moins également applicables aux lotissements à titre de section. Dans de nombreux cas, elles sont beaucoup plus applicables là-bas, car ces développements peuvent se permettre de faire des investissements en capital supplémentaires qui rapporteront après plusieurs années, et il leur est également beaucoup plus facile d’affecter des employés à temps plein à des tâches qui ne attirer facilement des volontaires.
Un complexe de logements pour la classe moyenne est un contexte largement nouveau mais apparemment idéal pour une intégration transparente du biogaz. Les appartements empilés verticalement peuvent facilement partager une infrastructure de chauffage de l’eau et des alimentations d’eaux usées combinées vers un biodigesteur. Le tri domestique des déchets de cuisine n’est pas une tâche difficile, donc le simple fait d’avoir une poubelle séparée partagée pour que les résidents puissent se débarrasser des déchets de cuisine digestibles n’est pas onéreux à cette échelle. La plupart des ensembles et des lotissements sont également régulièrement desservis par des services de jardinage qui pourraient collecter sans problème les déchets végétaux pour les digérer. Dans la plupart des cas, un biodigesteur permettrait en fait d’économiser sur les coûts d’élimination.
Les zones sous-financées sont peut-être celles où les biodigesteurs sont le plus nécessaires, mais les déployer d’abord auprès de la classe moyenne, pour développer le modèle commercial, peut s’avérer être la stratégie la plus viable. Idéalement, les revenus de ces projets pourraient même être utilisés pour subventionner le déploiement ailleurs. DM
Neil Thomas Stacey donne des conférences sur la gestion des eaux usées à l’Université de Wits. Celestin Sempuga est à la tête du groupe de recherche sur la synthèse des processus au campus de Floride d’Unisa et a installé des biodigesteurs dans des écoles rurales. Les deux auteurs ont indiqué qu’ils n’avaient aucun conflit d’intérêts.
Publié pour la première fois par GroundUp.
