La production biologique d’hydrogène, une voie prometteuse pour la valorisation énergétique des déchets organiques

Une des voies de valorisation des déchets organiques des ménages consiste à utiliser des micro-organismes pour produire de l’hydrogène, vecteur énergétique alternatif aux énergies fossiles. Présentation du projet PROMETHEE, visant à comprendre et optimiser ce type de traitement.

Claire BOUGRIER (VERI),
Marie-Thérèse GIUDICI ORTICONI (CNRS-BIP),
Marie-Christine DICTOR, Kathy BRU (BRGM),
Eric TRABLY, Eric LATRILLE  (INRA-LBE),
Hervé MARQUAND (SMEDAR)


Dans le contexte actuel de recherche de solutions pour la réduction des gaz à effet de serre, l’utilisation de l’hydrogène semble prometteuse du fait d’une combustion propre. Cette énergie est d’autant plus intéressante si elle est produite à partir de matière organique car elle est ainsi considérée comme une énergie renouvelable. Afin de disposer d’une filière de production éco-efficace, il est nécessaire de choisir des moyens de production peu consommateurs en énergie. La voie biologique en est un exemple.
Les procédés biologiques de production d’hydrogène peuvent être divisés en deux grands groupes : les photoprocédés nécessitant une source d’énergie lumineuse et les procédés fermentaires (aussi appelés dark fermentation). L’efficacité des photoprocédés est toutefois limitée par la difficulté à transférer l’énergie lumineuse au système réactionnel. Les procédés fermentaires de production d’hydrogène se rapprochent des procédés de digestion anaérobie, déjà utilisés dans les filières de traitement de déchets, et sont donc plus matures. En effet, lors du processus digestion anaérobie (Cf. Figure 1),  la dégradation de la matière organique conduit à la production transitoire d’hydrogène qui est ensuite consommé pour la production de méthane. La production d’hydrogène par voie fermentaire consiste donc à inhiber cette consommation d’hydrogène via le contrôle des paramètres opératoires du procédé. Cependant, à l’issue de cette phase, le déchet n’est pas totalement dégradé. Ainsi, le procédé de production biologique d’hydrogène à partir des déchets organiques doit être couplé à une étape de méthanisation afin d’achever la dégradation de ces déchets. A l’heure actuelle, cette technologie de production d’hydrogène n’est pas mature et nécessite des efforts de recherche. De nombreuses questions restent à résoudre avant une industrialisation, notamment quant à sa faisabilité sur des matrices complexes, à sa mise en œuvre et à l’amélioration de ses performances.

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Au sommaire du numéro de novembre d'Environnement & Technique