Ravitaillement des véhicules agricoles au biogas comprimé

Sommaire

Cette étude examine la faisabilité technique et la valeur de l’utilisation du biogaz comprimé comme carburant pour véhicule afin de remplacer le diesel dans les véhicules agricoles convertis. L’ensemble du processus de ravitaillement de véhicules agricoles au biogaz comprimé est envisagé, y compris les systèmes d’adaptation pour le traitement du biogaz par les installations existantes afin de produire du carburant pour véhicule, les systèmes de conversion pour les véhicules à deux carburants, les coûts en capitaux et les frais d’exploitation ainsi que d’autres éléments pour améliorer la situation économique future.

La plupart des systèmes de biogaz agricoles n’ont pas d’options intéressantes pour utiliser l’excès de biogaz produit au-delà des demandes de leur contrat énergétique. Les agriculteurs consultés ont indiqué que leurs systèmes au biogaz pourraient réaliser une production de biogaz supplémentaire de 50 à 200 m³/heure en augmentant la quantité de matières premières agricoles utilisées par le système. Il pourrait y avoir des possibilités pour les exploitants canadiens de biogaz de produire davantage d’énergie renouvelable à partir de systèmes de biogaz si les exploitants pouvaient cerner des débouchés économiques pour l’utilisation du biogaz. L’étude considère le ravitaillement des véhicules propres à la ferme comme une occasion.

Le biogaz brut est un mélange constitué de 55 à 65 % de méthane (CH₄), 35 à 45 % de dioxyde de carbone (CO₂) et d’une petite quantité d’autres gaz comme le sulfure d’hydrogène. Minimalement traité, le biogaz peut être brûlé dans des moteurs fixes pour produire de l’électricité; il doit toutefois être traité davantage aux fins d’utilisation dans le ravitaillement des véhicules, vu la technologie actuelle. L’humidité et le sulfure d’hydrogène doivent notamment être éliminés afin d’empêcher la corrosion du moteur et des dommages au compresseur. Puisque le CO₂ n’a aucune valeur énergétique, il n’a techniquement pas besoin d’être totalement éliminé. Le CO₂ devrait être traité pour que le biogaz ait un taux prévisible de CH₄ par rapport au CO₂ puisque la technologie actuelle pour la conversion de véhicules demande une alimentation stable en carburant.

La conversion des véhicules agricoles pour une configuration à deux carburants est une option rentable et pratique pour remplacer de 50 à 70 % du diesel. Avec une conversion à deux carburants, les moteurs ont la capacité de brûler à la fois du gaz naturel, du gaz naturel renouvelable ou du biogaz avec du diesel. Les moteurs à deux carburants peuvent aussi fonctionner uniquement au diesel, ce qui offre une flexibilité accrue permettant la continuité du fonctionnement même si le carburant au biogaz n’est pas disponible. Le système d’adaptation requis constitue ajout un non invasif compatible avec n’importe quel moteur diesel. Il consiste en l’ajout de réservoirs de stockage de gaz sous pression assortis d’un système à injection pour le gaz. Pour que la conversion soit rentable, il est recommandé de convertir un véhicule qui est utilisé à longueur d’année et qui consomme un réservoir complet de carburant tous les jours ou quelques jours.

Les coûts du traitement du biogaz, de sa compression et de la conversion du véhicule peuvent varier en fonction de la configuration, de la taille et de la qualité du gaz débité. Les systèmes de traitement du biogaz pouvant traiter 85 m³/heure coûtent entre 200 000 $ et 400 000 $. Le prix de la conversion d’un véhicule peut varier entre 20 000 $ et 40 000 $. Les dépenses opérationnelles comprennent la demande en électricité et les frais de substances consommables qui s’élèvent à environ 0,23 $ par équivalence en litres de diesel. Un véhicule agricole consommant 150 litres de diesel en une journée avant une telle conversion coûterait 5 400 $ annuellement en coûts d’exploitation, mais réaliserait des économies de carburant de 14 300 $ par année.

Vu la technologie actuelle, la conversion du biogaz en carburant pour véhicule pourrait s’avérer trop onéreuse pour une application à petite échelle. Des développements technologiques supplémentaires pour des systèmes de traitement rentables à petite échelle pourraient aider à minimiser cet obstacle. À mesure que les marchés du carbone se développent au Canada, il pourrait y avoir la possibilité de réclamer des crédits compensatoires pour l’utilisation du biogaz comme carburant puisqu’il fournirait ainsi une source de revenus additionnelle. Théoriquement, à 18 $/tCO₂e, le ravitaillement d’un véhicule pourrait générer 6 400 $ en crédits de carbone par année.

Bien qu’il reste encore du travail à faire pour réduire les obstacles liés aux coûts, le ravitaillement des véhicules agricoles au biogaz comprimé est techniquement faisable avec la technologie existante. La conversion du biogaz en carburant pour véhicule peut être une option pour les fermes qui cherchent à réduire leur consommation de diesel et à augmenter leur autosuffisance en utilisant un carburant faible en carbone et produit localement.

Pour recevoir une copie du rapport complet, veuillez envoyer un email à l’adresse suivante : NRCan.alternative_fuels-alternative_fuels.RNCan@canada.ca.