Soutenance mémoire
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MISSIONS DU BNCCC
Suivant le Décret N° 2015-092 du 05 mars 2015 fixant les attributions du Ministère de l’Environnement, de l’Ecologie, de la Mer et des Forêts (MEEMF) ainsi que l’organisation générale de son Ministère, le Bureau National de Coordination des Changements Climatiques (BNCCC) a pour mission de Coordonner toutes les actions relatives à la lutte contre le changement climatique, dont : promouvoir, à Madagascar, une économie résiliente, adaptée aux changements climatiques, et un développement durable à faible émission de carbone et d’autres gaz à effet de serre à l’origine des changements climatiques.
Attributions du BNCCC
– Mettre en œuvre et coordonner toutes les actions d’adaptation et de renforcement de la résilience
climatique au profit des communautés les plus vulnérables et pour la résilience climatique des secteurs du développement économique ;
– Mettre en œuvre et coordonner toutes les actions d’atténuation du changement climatique, au profit du développement durable ;
– Renforcer l’intégration de la Dimension Changement Climatique à tous les niveaux ;
– Promouvoir les marchés carbone pour un développement durable, au profit de la population malgache ;
– Elaborer un cadrage global sur le changement climatique et développer d’autres instruments y
compris instrument de financement pérenne pour les actions de lutte contre le changement climatique à Madagascar – Élaborer les documents stratégiques relatifs aux engagements nationaux dans le cadre de la ratification de la CCNUCC (Communications Nationales ; Rapports Biennaux ; Stratégies,
Programmes et Plans d’Adaptation ; Stratégies, Programmes et Plans d’Atténuation ; Engagements Nationaux Intentionnels Déclarés (« Intended National Declared Commitment ») dans la lutte contre le changement climatique ; autres documents requis par le Secrétariat de la CCNUCC ;
– Gérer toutes les bases de données (sectorielles ou non) relatives au changement climatique ;
– Gérer les informations, techniques et technologiques relatives à la lutte contre le changement climatique.
Organisation générale
Le Bureau National de Coordination des Changement Climatiques dispose de :
– Un Service de l’Adaptation et du Renforcement de la Résilience Climatique (SARC) ;
– Un Service de Coordination des Actions de Mitigation (SCAM) ;
– Un Service de Gestion des Bases des Données (SGBD) ;
– Un Bureau Permanent de l’Autorité Nationale Désignée (AND) ;
– Une Cellule de Pérennisation Financière Changement Climatique (CPFCC) ;
– Un Secrétariat-Comptable.
SUJET TRAITE ET CONTEXTE DU STAGE
Atelier de renforcement de capacités sur la mise en place du registre carbone avec le CRC (Centre Régional de Collaboration) de Lomé
L’objectif de cet atelier est de renforcer les capacités des promoteurs de projets sur la mise en place du registre Carbone. En effet, ceci concerne le partage de savoir du CRC (Centre Régional de Collaboration) de Lomé pour pouvoir bien préparer la COP22 (vingt deuxième conférence des parties)
. Avec l’équipe de l’AND, on a été chargé de la coordination entre les personnes concernées et les CRC Lomé.
Groupe de travail sur le FOURTH NAMAs FACILITY (National Action Mitigation Appropriated)
L’obtention d’un accord lors de la COP 21 et la suite des discussions sur la mise en œuvre de l’Accord de Paris lors de la CoP22 à Marrakech sont une opportunité de développement des NAMAs. L’appel à projet pour le « 4th NAMAs Facility » a été ouvert jusqu’au 31 Octobre 2016 et Madagascar a tout intérêts à y soumettre, étant donné que les NAMAs du pays sont restés plus ou moins en stand-by depuis la soumission du document au Secrétariat de la CCNUCC en 2010; les participants à cette réunion composent le groupe de travail pour l’élaboration de ce dossier à soumettre par Madagascar pour le 4th NAMAs Facility. Le projet à soumettre doit répondre aux aspirations et aux besoins nationaux.
Création de base de données
Une base de données est un outil permettant de stocker et de retrouver l’intégralité de données brutes ou d’informations pour faciliter le travail. Cette dernière contient toutes les informations détaillées des projets soumis à l’AND, elle est à base d’Excel. Son objectif est d’aider les employés à se référer plus rapidement.
Evaluation du projet TANDAVANALA TSINJOHARENA IMPROVED COOKSTOVE IN MADAGASCAR
L’évaluation de projet consiste à voir les critères de développement durable du projet en calculant son indice de Développement durable (IDD) MDP. Dans cette phase, quatre critères sont à considérer : Critères Economiques, Critères Environnementaux, Critères Sociaux et les Critères Technologiques. Ce projet TANDAVANALA TSINJOHARENA IMPROVED COOKSTOVE IN MADAGASCAR doit par exemple obtenir une IDD supérieure à la moyenne pour avoir une Lettre de Non Objection.
GENERALITES
Conférence des parties (COP)
L’expansion de la révolution industrielle a entrainé une émission considérable des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. En ce temps la notion de la destruction massive de l’environnement n’était pas encore prise en considération et l’homme continua d’emmètre des Gaz à effet de serre (GES) jusqu’à nos jour. Pour la première fois dans l’histoire, le mécanisme de l’effet de serre ou autrement dit le réchauffement climatique a été évoqué par le Suédois Svante Arrhenius en 1895, il avait alors mis l’humanité en garde sur l’utilisation de combustibles fossiles qui causeront d’énormes problèmes pour les généations à venir, mais l’homme ne l’a pas pris au sérieux L’historique des discussions sur le climat a donc commencé vers la fin du XIXème siècle. Au début du XXème siècle, un Américain Gilbert Plass a reprit les idées de Svante après avoir constaté l’émission des GES à grandes échelles dû à l’industrialisation. Cet américain suivit systématiquement l’évolution de la concentration de CO2 dans l’atmosphère. Au milieu du XXème siècle, deux scientifiques ont prévu le doublement de la concentration de CO2 et qu’une augmentation de +2,5°C de la température moyenne, puis les premieres alertes les sérieuses ont été lancées en 1972 par un rapport du suivi de l’évolution du climat intitulé « The limits growth ». La Conférence des parties (COP) est née pour superviser l’aboutissement des objectifs de la Convention Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique (CCNUCC), c’est-à-dire que la COP est l’organe suprême de la CCNNUCC. Elle a comme ultime but une réduction de la température globale de 1,5°C.
La COP est composé de 195 États parties, ainsi que de l’Union européenne, qui est elle-même composée de 27 États membres. La COP se réunit une fois chaque année lors de conférences mondiales où sont prises par consensus les décisions et mesures pour pouvoir lutter effectivement contre les changements climatiques.
Concepts de base sur l’outil pour le calcul du Facteur d’Emission du Réseau électrique : Calcul du FER -Procédure par étape :
Étape1: Identification des systèmes d’électricité pertinents;
Étape2: Définir s’il faut inclure les centrales électriques non connectées au réseau dans le projet d’électricité;
Etape 3: Choisir la méthode de calcul de marge opérationnelle (OM);
Etape 4: Calcul de facteur d’émission de la marge opérationnelle;
Etape 5: Calcul du facteur d’émission de la marge endogène ;
Etape 6: Calcul du facteur d’émission de la marge combinée.
Groupe de travail sur le FOURTH NAMAs FACILITY
Méthodologie
L’obtention d’un accord lors de la CoP 21 et la suite des discussions sur la mise en œuvre de l’Accord de Paris lors de la CoP22 à Marrakech sont une opportunité de développement des NAMAs ; l’appel à projet pour le « 4th NAMAs Facility » était ouvert jusqu’au 31 Octobre 2016 et Madagascar avait tout intérêts à y soumettre, étant donné que les NAMAs du pays sont restés plus ou moins en stand-by depuis la soumission du document au Secrétariat de la CCNUCC en 2010 ; les participants à cette réunion composent le groupe de travail pour l’élaboration de ce dossier à soumettre par Madagascar pour le 4th NAMAs Facility. Le projet à soumettre doit répondre aux aspirations et aux besoins nationaux.
Proposition de l’ONUDI pour le « 4th NAMAs Facility »:
Soumettre un dossier se rapportant aux projets déjà existants de l’ONUDI sur les pico centrale hydraulique combiné avec la protection des bassins versants ;
Procédures pour le recrutement de bureau d’étude international en cours, clôture pour la soumission du recrutement de bureau d’étude le 21 Septembre 2016. Le bureau d’étude va aider le groupe de travail dans la formulation du document de projet :
Si le groupe de travail a opté pour un autre projet, l’ONUDI dispose de fonds pour faciliter la rédaction du document de projet à soumettre, mais pas pour la mise en œuvre des NAMAs. L’appui de l’ONUDI est conditionné par le choix pour un projet ayant un rapport avec l’hydroélectricité.
Résultats
Ces réunions nous ont conduit au plan de travail suivant dont l’objectif principal du projet est d’une part la rédaction d’un document « Outline » pour un « NAMA Support Project », en suivant le modèle du quatrième tour de la NAMA Facility en lien avec l’hydroélectricité et la protection des bassins versants pour Madagascar et d’autre part le renforcement des compétences de la contrepartie nationale
– en particulier du groupe de travail « atténuation » du BNCCC – vis-à-vis de la méthodologie et de
l’écriture de ce document et de ses annexes.
Phase 1 : Familiarisation avec les documents stratégiques disponibles
La première partie du travail sera faite à distance, dans les bureaux de Carbonium et de Perspectives Climate Group, en lien avec l’équipe de projet ONUDI et avec le groupe de travail « atténuation » constitué en Septembre 2016 par le BNCCC. Sur la base des données récoltées par l’ONUDI et d’une recherche sur les documents stratégiques disponibles au niveau national relatifs à la lutte contre le changement climatique et le développement des énergies renouvelables.
Mission 1 : rencontre entre les différents acteurs clés
Lors de la première mission à Madagascar, deux consultants de Perspectives Climate Group, se déplaceront à Madagascar et seront disponibles sur place pour 6 jours de travail, du 16 au 21 janvier 2017. Les objectifs de cette mission sont de :
Rencontrer les différents acteurs clés et contreparties nationales (p. ex. BN-CCC, ministères, représentants du secteur privé, des institutions de recherche et des ONG) afin de cadrer et confirmer l’objet, la méthodologie et la forme du document « NAMA Support Project » qui sera rédigé.
Phase 2 : Version provisoire du document « Outline » pour un « NAMA Support Project »
La phase 2 du projet sera consacrée à la rédaction d’une version provisoire du document «Outline» pour un «NAMA Support Project» et de ses annexes clés, utilisant les modèles de documents publiés par la NAMA Facility pour son 4e tour. Les résultats et informations acquis pendant la recherche initiale de la phase 1 et lors des ateliers et entretiens réalisés au cours de la mission 1 seront utilisés pour la l’élaboration des livrables. A la fin de cette deuxième phase, le rapport intérimaire 2 sera remis à l’ONUDI au format « Outline » pour un « NAMA Support Project » en français.
Mission 2 : Finaliser l’écriture de l’ «Outline » pour le « NAMA Support Project »
Lors de la deuxième mission à Madagascar, deux consultants de Carbonium se déplaceront à Madagascar et seront disponibles sur place pour 5 jours de travail, fin février 2017 ou début mars 2017. Les dates exactes seront convenues entre l’ONUDI et Carbonium au plus tard au retour de la mission 1. Les objectifs de cette mission sont de : Finaliser l’écriture de l’ «Outline » pour le « NAMA Support Project » et de ses annexes (dans phase 3) avec le groupe de travail et le BN-CCC, grâce à l’organisation de sessions de travail avec ce groupe.
Généralités sur la digestion anaérobie
Définition
La digestion anaérobie (en absence d’oxygène) – ou méthanisation – est un procédé à la fois ancien et nouveau. Ancien car le phénomène naturel de fermentation en gaz inflammable dans les marais a été identifié par VOLTA en 1776. Nouveau car la mise en œuvre industrielle de cette biotransformation remonte aux années 1950 [5], pour la digestion de boues, et au début des années 1990 pour les déchets.
La méthanisation a par ailleurs connu des stades de développement divers. Dans les années 70, à la suite du premier choc pétrolier, elle a été l’une des voies envisagées par les pouvoirs publics pour assurer une relative autonomie énergétique aux utilisateurs. Par la suite, son application a été surtout concentrée sur la dépollution (en particulier des effluents issus des industries agro-alimentaires) en raison de sa capacité à traiter des effluents concentrés en matière organique et de la faible production de boues biologiques qu’elle engendre (3 à 5 fois moins que les stations d’épurations classiques, à boues activées). En définitive, la méthanisation est désormais considérée comme une méthode qui permet à la fois de récupérer de l’énergie et d’éliminer des déchets (ou d’en réduire le volume).
En résumé, la méthanisation est un procédé biologique se déroulant en absence d’oxygène et au cours duquel la matière organique est convertie en biogaz (composé principalement de méthane CH4, et de proches des bactéries) qui réalisent ces conversions. Cette transformation est complexe, car il s’agit dans le cas des déchets de passer d’une forme solide (par exemple un morceau de carton) à une forme soluble (par exemple des sucres ou des protéines) qui peut être utilisée par les bactéries. En raison de cette complexité, la totalité des transformations n’est pas réalisée par une seule espèce, mais par un ensemble (un consortium), au sein duquel chaque groupe réalise une partie du travail de décomposition. Le schéma classique identifie quatre étapes de transformation : l’hydrolyse, l’acidogénèse, l’acétogénèse et la méthanogénèse.
Caractéristique de la réaction de Méthanisation
Comme dans toute réaction chimique, la transformation aboutit à des produits finaux. En méthanisation, les produits finaux issus de chacune des phases peuvent être réutilisés par d’autres espèces présentes dans le consortium : nous le voyons sur la figure ci dessus, les produits de l’acidogénèse comme les acides organiques servent à leur tour de nourriture pour les bactéries acétogènes. Il s’agit donc, à proprement parler, d’une chaîne alimentaire basée sur l’utilisation maximale de l’énergie, jusqu’aux produits finaux que sont les substances gazeuses comme le méthane et le CO2, qui ne peuvent pas être utilisées comme source d’énergie en absence d’oxygène. Au niveau global, la vitesse de la réaction de méthanisation dépend de nombreux facteurs. En effet, étant donné le nombre important d’étapes dans le procédé, nous comprenons que ce sera l’étape la plus lente qui ajustera la vitesse globale de la méthanisation. Pour la digestion des déchets, c’est très souvent l’étape d’hydrolyse qui est la plus lente. Cependant, les étapes d’acétogénèse et de méthanogénèse peuvent également se dérouler lentement. D’un point de vue du bilan de masse, la méthanisation peut être schématisée selon la Figure suivante.
Hydrolyse et Acidogénèse
Cette première étape est effectuée par un ensemble varié de microorganismes, la plupart anaérobies strictes. Généralement, l’hydrolyse est le fait d’enzymes extra- cellulaires (cellulases, hydrolases, amylases, protéases, lipases etc.) qui libèrent des produits de poids moléculaire plus faible (monomères) qui vont pénétrer dans la cellule où ils seront dégradés selon les voies classiques du catabolisme. Ces monomères sont transformés en acides organiques et alcools avec libération d’ammonium (NH4+); de dioxyde de carbone (CO2) et d’hydrogène (H2): Acidogénèse [Ghat].
Acétogénèse
C’est pendant cette phase que sont produits, à partir des étapes précédentes, les principaux substrats de la méthanogénèse : acide acétique (CH3COOH), CO2 et H2. L’acide acétique est un intermédiaire clé de la transformation de la matière organique dans l’environnement. De nombreuses bactéries sont capables de faire de l’acétate par fermentation et sont souvent qualifiés «d’acétogènes» [Ghat].
Méthanogénèse
C’est l’étape finale et spécifique de la fermentation méthanique. Elle conduit à la réduction du carbone en méthane et elle est réalisée par des microorganismes très spécialisés, anaérobies strictes, qui se subdivisent en méthanobactériales, méthanococcales et méthanomicrobiales.
Il existe deux grandes voies de formation du méthane:
– La voie acétoclastique où l’acide est transformé en méthane: CH3COOH → CH4 + CO2
– La voie hydrogénophile où c’est le mélange CO2/H2 qui est utilisé: 2H2 + CO2 → CH4 + O2
D’autres réactions existent à partir de différents composés comme le méthanol, l’acide formique, la méthylamine ou encore le diméthylsulfure [6].
Principes de fonctionnement
Les procédés de méthanisation se distinguent selon plusieurs critères, comme la température de fonctionnement (psychrophile, mésophile, thermophile) ou le potentiel d’hydrogène.
Le potentiel d’hydrogène: pH
Lors des différentes phases de la digestion, La digestion anaérobie se déroule normalement pour des pH compris entre 6 et 8 [3]. Un pH < 6,5 peut signifier une trop forte concentration en acides gras volatils et donc une inhibition de la phase méthanogènes. Et un pH > 8,0 provoque la formation d’hydrogène (H2), d’hydrogène sulfure (H2S) et d’ammoniac (NH4+), donc une inhibition de la fermentation.
Digestion humide / digestion sèche
Les systèmes de digestion humide présentent de grandes similarités avec les procédés de digestion de boues d’épuration. Dans ces réacteurs, la teneur en eau est ajustée de manière à retrouver une teneur proche de 10-15% [7] de matière sèche. Les déchets sont préalablement mélangés dans un réacteur pouvant éventuellement être adjoint à un traitement mécanique et/ou thermique, qui permet de conférer au mélange la consistance souhaitée pour la méthanisation. Le digesteur proprement dit est généralement une cuve agitée.
La digestion sèche est une technique qui permet de maintenir les résidus dans leur état d’origine sans d’importants ajouts d’eau. Elle se caractérise par une teneur en eau comprise entre 20 et 40%, ce qui confère au milieu de fermentation une consistance non pas sèche, mais pâteuse (ou semisolide), avec une faible quantité d’eau libre. Le prétraitement nécessaire est simplement un criblage à une taille de l’ordre de 40 mm, bien que l’on trouve également des installations fonctionnant avec des tailles supérieures (80 voire 100 mm).
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Table des matières
INTRODUCTION
I. ETUDE ET EVALUATION DE PROJETS POUR LA REDUCTION DE GAZ A EFFET DE SERRE
I.1 BUREAU NATIONAL DE COORDINATION DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES (BNCCC)
I.1.1 Structure du BUREAU NATIONAL DE COORDINATION DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES BNCCC3
I.1.2 SUJET TRAITE ET CONTEXTE DU STAGE
I.2 GENERALITES
I.2.1 Conférence des parties (COP)
I.2.2 Mécanisme de Développement Propre (MDP)
I.3 Déroulement du stage
I.3.1 Atelier de renforcement de capacités sur la mise en place du registre carbone avec CRC (Centre Régional de Collaboration) Lomé
I.3.2 Groupe de travail sur le FOURTH NAMAs FACILITY
I.3.3 Création de base de données
I.3.4 Evaluation du projet TANDAVANALA TSINJOHARENA IMPROVED COOKSTOVE IN MADAGASCAR
I.4 Conclusion et perspectives du stage
II. REALISATION D’UN DIGESTEUR DE DECHETS MENAGERS POUR LA PRODUCTION DE BIOGAZ
II.1 Généralités sur la digestion anaérobie
II.1.1 Définition
II.1.2 Caractéristique de la réaction de Méthanisation
II.1.3 Principes de fonctionnement
II.1.5 Dimensionnement d’un digesteur
II.1.6 Comparaison du pouvoir calorifique du biogaz à ceux des autres combustibles
II.2 Choix des déchets
II.3 Dispositif expérimentale
II.3.1 Montage du digesteur
II.3.2 Relevé de données
II.3.3 Epuration
II.4 Résultats
II.4.1 Evolution de la température sur une journée
II.4.2 Evolution du taux de méthane
II.4.3 Evolution du taux de la pression
II.4.4 Substrat
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Références bibliographiques
Références webograpiques
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