Mémoire de fin d’étude la potentialité en source d’énergie renouvelable

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplome d’ingenieur polytechnicien

LES ENERGIES NON RENOUVLABLES

Les énergies fossiles sont des sources utilisées à partir du deuxième siècle, mais la plupart des ressources de cette source sont limitées et intermittentes. Les différentes sources les plus utilisées au monde sont :
– Charbon : Le charbon est la source d’énergie fossile la plus abondante et la mieux répartie dans le monde. Le charbon s’est formé il y a plusieurs années à partir de végétaux engloutis par les eaux lors de bouleversements géologiques importants. Il existe différents types de charbon (l’anthracite, la houille, le lignite, la tourbe) qui n’ont pas tous le même pouvoir énergétique. – Pétrole : Le pétrole est la première source d’énergie mondiale. Formé à partir du plancton qui s’est déposé au fond des mers, le pétrole fournit près de la moitié de la demande totale en énergie primaire. – Gaz naturel : Le gaz s’est formé en même temps que le pétrole. Issu de la transformation naturelle durant des millions d’années de matières organiques, le gaz provient de couches géologiques du sous-sol où il se trouve soit seul, soit en association avec du pétrole. – Uranium.

LES ENERRGIES RENOUVLABLES

Les énergies renouvelables constituent historiquement les premières sources d’énergies utilisées par les hommes. Fournies par le Soleil, le vent, la chaleur de la Terre, les chutes d’eau, ces énergies – par définition – se renouvellent naturellement après avoir été consommées et sont donc inépuisables (au moins sur des très grandes échelles de temps).
Les énergies renouvelables sont des sources d’énergies dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu’elles puissent être considérées comme inépuisables à l’échelle de temps humaine. Au total, on peut compter six types d’énergies renouvelables :
– l’énergie solaire : le Soleil renferme de l’énergie nucléaire transformée en énergie thermique par des réactions de fusion. Une partie de cette énergie est transférée sur Terre par rayonnement. – l’énergie éolienne : l’air en mouvement possède de ‘énergie mécanique qui permet de faire tourner les pales d’une l’éolienne. – l’énergie hydraulique : L’eau en mouvement possède de l’énergie mécanique. – l’énergie géothermique : Le sol renferme de l’énergie thermique. – la biomasse : Le monde vivant, végétal et animal, possède de l’énergie chimique. – le biogaz ou énergie des déchets.

SITUATION ENERGETIQUE

La Potentialité en source d’énergie renouvelable (Cabinet AIDES, 2012) Madagascar dispose d’un énorme potentiel énergétique renouvelable mais qui reste sous exploité.
– Le potentiel hydraulique est estimé à 7800 MW, or seul 160 MW qui sont pour le moment exploités.

– D’après différentes études effectuées antérieurement, Madagascar dispose d’un important potentiel en source d’énergie solaire, presque toutes les régions de la grande Ile ont plus de 2 800 heures d’ensoleillement annuel. Cette énergie solaire représente une énergie incidente de l’ordre de 2 000 kWh/m²/an. – Le potentiel Éolien est rationnel avec une vitesse de vent moyen de 6 à 9 m à 50 mètres de hauteur dont le potentiel est de l’ordre de 2000 MW. Le Nord (région Sava) et le Sud (région Androy) présente un potentiel favorable à la production d’électricité. – La valorisation de la biomasse issue des déchets agricoles et agro industriels est possible à cause de l’abondance des matières premières compte tenu de la condition climatique convenable et du taux élevé (80%) de la population Malagasy qui sont des paysans.
Malgré la disponibilité de ressources en énergies renouvelables et un cadre législatif désormais clair et favorable, peu de programmes ont été mis en place pour leur exploitation. C’est pourquoi l’énergie renouvelable reste au stade de prototype par rapport à l’utilisation du thermique et de l’exploitation de la forêt et de ses dérivées.

La gestion des déchets

Auparavant, la gestion des déchets était à la charge de la commune, mais actuellement le service a été transféré auprès de la Ministère de l’eau. Pour les grandes villes, des prestataires de service assurent la collecte des ordures dans les bacs et le transport par bennes dans les décharges. A Antananarivo, c’est la SAMVA (service Autonome de Maintenance de la ville d’Antananarivo) est le prestataire de service. La collecte s’effectue au niveau des fokontany par le biais de RF2 et les ordures sont déchargées vers Andralanitra, dans la commune Rurale d’Ambohimangakely.
Toutes les décharges à Madagascar sont à ciel ouvert. Aucun traitement ni valorisation ne fait objet d’un programme gouvernemental. Les déchets sont mis en décharge sans triage, ce qui rend encore difficile son moyen de valorisation. Le brûlage pur et simple est la seule technique adoptée pour éliminer l’entassement de ces déchets au niveau des décharges finales.
A Antananarivo, la production de déchets ménagers est estimée à 0,6 kg par jour et par habitant. Cette production est plus elevé par rapport à d’autres villes africaines, telles que Lomé (0,51 kg/hab/j) ou encore Addis Abeba (0,37 kg/hab/j), mais légèrement inférieure à la moyenne des capitales africaines (0,65 kg/hab/j). Pour l’année 2014, le gisement des déchets ménagers dans la capitale a été évalué à 320 000 tonnes par an, soit 875 tonnes d’ordures ménagères produites par jour. Les déchets produits à Antananarivo proviennent essentiellement des grands marchés de la ville puis des ménages. Ces déchets sont à 65% de déchets fermentescibles. Sur la totalité des ordures ménagères de la ville, seuls 50 % sont ramassées par le service de collecte associé à la municipalité. Le nombre de bennes insuffisant ainsi que leur localisation parfois éloignée des zones d’habitations informelles, accentuent la propagation des dépôts sauvages.

La valorisation des déchets

Dans les grandes villes, chaque jour, les résidus des ménages, des établissements, des voies publiques et des marchés sont estimés à 500 m3 à Antananarivo et 170 m3 à Mahajanga (GDSA, 2016).
La valorisation de ces déchets par bio-méthanisation est une solution pour résoudre des demandes ponctuelles. La stratégie du programme Déchets organiques prévoit la valorisation de ces déchets au niveau de la Ville. A cet effet, des projets menés par l’IMV et la CUA appuient la production de compost urbain à destination des agriculteurs urbains et des services d’entretien des espaces verts de la commune. Il y a incontestablement un besoin de production de proximité de compost. Le compostage de déchets organiques urbains faciliterait d’une part, l’accès au substrat compost pour les maraichers urbains, et d’autre part permettrait de valoriser les déchets organiques, réduisant ainsi les contraintes liées au transport des déchets vers la grande décharge municipale d’Andralanitra et à la propagation des dépôts sauvages en milieu urbain.
Les déchets urbains ne sont pas valorisés à des fins énergétiques mais plutôt à la récupération et au recyclage. Les habitants qui côtoient les sites de décharge gagnent leur vie en récupérant des objets qui peuvent encore être utilisés ou recyclés et les vendent à des entreprises de recyclage.
A Madagascar les recyclages des déchets en matières plastiques ou synthétique sont dominés par les secteurs comme:
– le PET (Polyéthylène tétrraphtalate) qui est recyclé sous forme de bouteilles et est acheté par des informels ou par la Brasserie STAR. – SFOI ou Société de Fabrication de l’océan Indien – la VITAPLAST et le PLASTIK.

Le but de la valorisation des déchets

Plus de 94% des ménages utilisent encore du charbon de bois et des bois de chauffe comme énergie domestique à Antananarivo et si aucune mesure ne sera prise, les ressources forestières de la Grande Ile vont disparaître.
« Réduction du coût énergétique et rentabilisation des activités de FIFAMANOR »
La fermentation anaérobie des ordures ménagères et des déchets agricoles et des excréments animaux permet de :
– réduire les contaminations par pollution tellurique des nappes phréatiques, des eaux de surface, de la surface du sol, des plantes et de certains animaux destinés à l’alimentation de l’homme – réduire la prolifération des maladies telluriques généralement rencontrées: celle d’origine bactérienne (tétanos, salmonelloses,..) ou d’origine parasitaire (helminthiases, amibiase,…)
– réduire la prolifération des mouches, des rongeurs et des moustiques : – diminuer le dégagement d’odeur très désagréable. – avoir le biogaz pour les usagers domestiques – substitution des produits pétroliers par le biogaz dans les zones isolées.

Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie énergie renouvelable

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Mot clé : bouse de vache, valorisation, biogaz, cout énergétique, énergie

Table des matières

TENY FISAORANA
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES PHOTOS
LISTE DES ANNEXES LISTE DES ABREVIATIONS
INTRODUCTION
PREMIRE PARTIE : CADRE D’ETUDES
CHAP I : PRÉSENTATION DU LIEU DE STAGE
CHAP II : PRESENTATION DU LIEU D’INSTALLATION DU DIGESTEUR
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS -METHODES
CHAP III : GÉNÉRALITÉS SUR L’ÉNERGIE
CHAP IV : PROCESSUS DE PRODUCTION DE BIOGAZ
CHAP V : EVALUATION DU POTENTIEL ÉNERGÉTIQUE DE FIFAMANOR ANTSIRABE
CHAP VI : PRODUCTION DE BIOGAZ A PARTIR DES RESSOURCES DU FIFAMANOR
TROISIEME PARTIE : PERSPECTIVES EN GRANDEUR REELLE ET ETUDE DE PREFAISABILITE ECONOMIQUE ET DE RENTABILITE FINANCIERE
CHAP VII : LES PERSPECTIVES D’APPLICATION EN GRANDEUR REELLE
CHAP VIII : ETUDE DE PREFAISABILITE ECONOMIQUE ET DE RENTABILITE FINANCIERE
QUATRIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION
CHAP IX : RESULTATS
CHAP X : DISCUSSION
CONCLUSION
TABLE DE MATIERE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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