Bouses, fientes et épluchures transformées par des bactéries en gaz de cuisine et en engrais : le biogaz.
www.ndolomath.comFiche de révision de SVTEEHB : « La production du biogaz », proposée par ndolomath.comndolomath
La production du biogaz
Module IV : La biotechnologieSéquence 11 : La biotechnologieSéance 21 : La production du biogaz par la fermentation des ordures ménagères
💡 Idée principale : dans une cuve fermée appelée digesteur, des bactéries décomposent les déchets organiques sans oxygène : c’est la fermentation méthanique. Elle produit le biogaz (surtout du méthane), utilisé pour cuisiner et s’éclairer, et un résidu, le digestat, excellent engrais. On réduit ainsi les ordures et la coupe du bois.
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Étapes résumées
Matières premières : déchets organiques (bouses, fientes, épluchures, herbes) mélangés à l’eau.
Dans le digesteur, sans oxygène, des bactéries transforment la matière organique en biogaz.
Biogaz ≈ 60 % de méthane CH₄ + 40 % de CO₂ ; il brûle avec une flamme bleue.
Avantages : énergie bon marché, engrais (digestat), moins d’ordures, moins de déforestation.
Situation problème
Dans une ferme porcine de Mbouda, le fermier ne sait plus que faire des tas de lisier qui sentent mauvais et attirent les mouches. Sa femme, elle, parcourt des kilomètres chaque semaine pour chercher du bois de chauffe. Un technicien agricole leur propose de construire un « digesteur » pour « cuisiner avec le lisier ».
Consignes :
Relève les deux problèmes de la famille.
Comment peut-on, d’après toi, cuisiner avec du lisier ?
Quels avantages ce projet apporterait-il à la ferme ?
Compétence visée
Sensibiliser sur l’application de la biotechnologie à la production d’énergie à partir des déchets.
Objectifs de la leçon
Décrire un digesteur à biogaz.
Expliquer la fermentation méthanique.
Citer les avantages du biogaz.
le problèmel’objectifle biogaz
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Le digesteur à biogaz
1. Biogaz
gaz combustible produit par la fermentation de déchets organiques en l’absence d’oxygène ; il contient surtout du méthane (CH4).
Exemple : le gaz qui se forme dans les marais et les décharges.
Activité 1 : observons un digesteur
Le document 1 représente la coupe d’un digesteur familial à dôme.
Document 1 : coupe d’un digesteur à biogaz.
Par où entrent les déchets ? Par où sort le gaz ?
Pourquoi la cuve doit-elle être bien fermée ?
Ce qu’il faut comprendre : les déchets mélangés à l’eau entrent par la fosse d’entrée. Dans la cuve fermée, sans air, les bactéries produisent le biogaz qui s’accumule sous le dôme et part par un tuyau vers la cuisine. Le résidu, le digestat, sort de l’autre côté. La cuve doit être étanche car les bactéries du méthane ne vivent pas en présence d’oxygène.
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La fermentation méthanique
2. Des déchets au biogaz
Document 2 : les étapes simplifiées de la méthanisation.
3. Une chaîne de bactéries
Plusieurs groupes de bactéries travaillent l’un après l’autre : les premières découpent les grosses molécules (glucides, lipides, protides) en molécules simples ; les dernières, les bactéries méthanogènes, fabriquent le méthane. Il faut environ 2 à 4 semaines.
4. Ce qu’on peut mettre dans un digesteur
Oui
Non
bouses de vache, lisier de porc, fientes
plastiques, verre, métaux
épluchures, restes de repas
produits chimiques, savon, javel
herbes, feuilles hachées
grosses branches, os
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Les avantages du biogaz
Un projet gagnant pour la famille et l’environnement
Énergie
Gaz gratuit pour cuisiner et s’éclairer ; flamme bleue sans fumée.
Engrais
Le digestat enrichit les champs et remplace les engrais chimiques.
Environnement
Moins d’ordures et d’odeurs, moins d’arbres coupés pour le bois.
Santé
Moins de fumée dans la cuisine, moins de mouches autour de la ferme.
Précautions
Le méthane est inflammable : vérifier l’étanchéité des tuyaux, ne pas fumer près du digesteur.
Clôturer le digesteur pour la sécurité des enfants.
le poisson fumél’estomacles anticorps
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Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le biogaz est produit par la fermentation des déchets organiques sans oxygène.
Il se forme dans un digesteur : cuve étanche avec entrée, dôme à gaz et sortie du digestat.
Des bactéries méthanogènes fabriquent le méthane (CH4), environ 60 % du biogaz.
Le digestat est un bon engrais naturel.
Le biogaz donne une énergie propre et réduit les ordures et la déforestation.
Vocabulaire à connaître
Digesteurcuve étanche où se produit le biogaz.Méthanegaz combustible CH₄, principal constituant du biogaz.Méthanisationproduction de méthane par des bactéries sans oxygène.Digestatrésidu du digesteur utilisé comme engrais.Anaérobiequi se fait sans oxygène.
je retiensl’alimentationle biocarburant
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Je m’évalue
1. Quel est le principal gaz du biogaz ?
2. Pourquoi le digesteur doit-il être étanche ?
3. À quoi sert le digestat ?
4. Cite deux avantages du biogaz.
Réponses : le méthane (CH₄) · les bactéries travaillent sans oxygène · d’engrais · énergie gratuite, moins de déchets (moins de déforestation). Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Croire que le biogaz se fabrique en brûlant les ordures : il vient d’une fermentation.
Mettre des plastiques dans le digesteur : ils ne sont pas décomposés.
Oublier que la fermentation méthanique se fait sans oxygène.
je réfléchisles énergies renouvelablesle geste volontaire
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Méthode
Pour présenter un procédé biotechnologique : cite la matière première, l’être vivant utilisé, les conditions (température, oxygène, durée), les produits obtenus et leurs usages.
Activité d’intégration
Le marché de Mokolo à Yaoundé produit chaque jour des tonnes d’épluchures et de restes de légumes, qui pourrissent sur place. La mairie cherche une solution qui fournirait aussi de l’énergie aux restaurants du marché.
Explique comment ces déchets peuvent produire du biogaz.
Indique les conditions à respecter dans le digesteur.
Rédige trois arguments pour convaincre les commerçants de participer au projet.