Actualités R&D
L'automatisation pour le suivi des digesteurs
Juin 2024
Durant le 1er semestre 2024, des ajouts et améliorations ont été effectués sur le système d'automatisation de nos méthaniseurs. Ces systèmes sont réalisés avec différents composants électroniques, notamment des microcontrôleurs (nous utilisons des ESP32), des relais, des capteurs de température, qui nous permettent de piloter des appareils tels que les pompes ou le compresseur. Ces éléments sont contrôlés via le module ESPHome, installé sur un système d'exploitation dénommé HomeAssistant, qui est spécialement conçu pour la gestion de systèmes domotiques. Ces outils nous permettent d'effectuer des relevés de données pertinents pour nos activités de R&D et de documentation (températures des digesteurs, quantité de gaz produit, consommations électriques des différents éléments, etc.). De plus, ces systèmes facilitent l'usage et la maintenance de nos méthaniseurs, optimisent leur fonctionnement en nous permettant de piloter à distance certains appareils et ce faisant, sécurisent nos installations. En effet, si la compression du biogaz (depuis notre ballon tampon vers notre citerne) ne pouvait être effectuée que manuellement, nous ne devrions tenir des permanences 24h/24 7j/7 afin de s'assurer de ne jamais être en surpression. Le système présent initialement était seulement partiellement fonctionnel, dû à des problèmes de connexion entre les différents éléments. La simplification du système et une épuration du code informatique nous a permis de rendre plus robuste et compréhensible cette installation. Quelques ajouts sont encore à prévoir dans les prochains mois afin d'aboutir à un système de relevé de données et de pilotage complet.
On peut légitimement se poser la question "tout ça, est-ce bien low-tech ?". Le débat est ouvert et mériterait à lui seul bien plus qu'un morceau d'article ! Entre nous, on y réfléchit beaucoup et les tiraillements sont présents. Nous pensons qu'il y a des compromis à faire, entre l'utilité, l'accessibilité et la durabilité des solutions envisagées. D'une part, nous souhaitons faire valoir notre travail : justifier de données précises nous permettra d'attester de l’efficacité de nos systèmes, d'évaluer la pertinence de projets de méthanisation et in fine de démocratiser notre technique. D'autres part, nous essayons de tendre vers un maximum de simplicité et d'accessibilité, mais ce sont deux notions bien relatives… Si un peu d'électronique, bien qu'intrinsèquement plutôt complexe et consommatrice de ressources non-locales, peut apporter beaucoup de confort à l'usage et permettre à certaines personnes de franchir le pas (donc de gagner en souveraineté, de s'affranchir un peu plus des fossiles,...), alors peut-être est-elle légitime ?
Images : boîte ouverte avec les composants, schéma global du système et interface Home Assistant.
Un groupe électrogène au biogaz
Février 2024
Entre novembre 2023 et janvier 2024, Picojoule a accueilli un groupe d'étudiant·es en dernière année de l'école d'ingénieurs de l'INSA de Toulouse. Il et elles ont travaillé, à hauteur d'un jour par semaine, dans le but de convertir un groupe électrogène fonctionnant initialement à l'essence, afin qu'il puisse tourner avec le biogaz produit par notre méthaniseur.
Après de nombreuses recherches sur les différentes méthodes pour parvenir à cette conversion, la méthode choisie a été de mélanger le biogaz et l'air en amont du moteur, et de faire rentrer ce mélange dans le carburateur, à la place occupée initialement par le filtre à air du moteur. Les proportions du mélange air/gaz, paramètre essentiel pour obtenir une bonne combustion, sont contrôlées par une vanne pointeau située sur l'arrivée de gaz.
Grâce à cette conversion, il nous est maintenant possible de produire de l'électricité à partir de notre biogaz maison, ce qui élargit encore le champ des possibles de la petite méthanisation ! Il nous faudra maintenant mettre en place un système de récupération de la chaleur produite par le moteur lors de son fonctionnement (cette chaleur est actuellement perdue), ce qui augmentera significativement l'efficacité globale du groupe électrogène. Nous aurons alors un moteur à cogénération : la combustion du biogaz permettra de produire et récupérer de la chaleur et de l'électricité !
Images : travail en cours sur le moteur avec Shiva, Emma et Nico et présentation de leur travail.
Une nouvelle isolation pour le cube
Janvier 2024
Durant les trois jours de chantier qui ont eu lieu du 18 au 20 janvier à Picojoule, nous avons refait l'isolation du digesteur nommé le CUBE. Ce dernier en avait bien besoin, il était isolé avec de la paille tassée durant les deux dernières années, depuis sa mise en route. Nous avons serré la paille et ajouté de la laine de mouton récupérée chez Pierre et Antoine, agriculteurs près de Carcassonne. Comme nous avions des plaques de polyuréthane à disposition, nous en avons profité pour mettre les bouchées doubles et isoler le cube avec ce produit de l'industrie pétrochimique, en plus de la paille et de la laine.
En plus de l'isolation du cube, nous avons rehaussé et agrandi le toit du cabanon qui le protège. Une fois le tout monté, nous avons isolé le circuit de re-circulation du digestat avec la carcasse d'un frigidaire et effectué des tests avec une nouvelle pompe de sanibroyeur. Les résultats de ces tests ne sont pas définitifs, nous prévoyons de faire des tests avec d'autres pompes de relevages.
L'isolation porte ses fruits, c'est une vraie réussite : les relevés nous indiquent que la variabilité est passée de +- 1°C/ jour à +- 0,1°C/jour (dans la plage d’incertitude du capteur).
Aussi, des plans pour un nouveau système de chauffage sont prêts, il ne reste plus qu'à faire l'installation. Avec une isolation de cet acabit et un système de chauffage revu et fonctionnel, nous serons au top !
Images : photos du cube avant le chantier, le cube après isolation et photo du toit rempli de paille, avant chantier.