la chimie du compost

[Isao]

moi, ce que je voudrais savoir, c'est quel(s) gaz est généré par mes compostages avancé " à chaud" (avec élévation de la température à plus de 65°) qui s’enflamme parfois lors d'un retournement?

méthane

Voui, méthane, probablement. ça semble logique puisque c'est le biogaz récupéré à partir de déchets végétaux.
Dites donc, vous vivez dangeureusement avec votre compost inflammable !

Plus sérieusement, ça ne doit pas être une bonne chose d'avoir ces émissions de méthane dans son compost. Outre l'aspect écolo (gaz à effet de serre ; voir la fin de l'article là : http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thane), cela traduirait, d'après ce que j'ai lu aujourd'hui (un peu en diagonale, j'avoue) des conditions anaérobies peu souhaitables.

Le méthane serait essentiellement produit par des archées. Ce sont des organismes qui possèdent des caractéristiques communes avec les bactéries et d'autres avec les eucaryotes (= cellules à noyau, comprenant mycètes, végétaux, animaux) et qui constituent le troisième règne du vivant. On les trouve souvent dans des milieux extrèmes (pression, salinité, température, présence de souffre, etc), toujours en absence d'oxygène. Et aussi dans les intestins des animaux, homme compris : les flatulences, c'est elles !
Pour les courageux , y'a tout là : http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thanog%C3%A8ne

Ce que j'ai trouvé très intéressant concernant le compost, c'est que le méthane peut être synthétisé à partir du CO2+H2 (hydrogène) mais aussi à partir de l'acide acétique CH3COOH, lui même issu de la fermentation par des bactéries du sucre ou de l'éthanol.
Les archées vivent dans une espèce de symbiose avec des bactéries et les "débarrassent" de l'excès d'hydrogène (produit par les bactéries seulement en présence de méthanogènes ! ça c'est fort !) tout en utilisant leurs résidus de fermentation.
Désolée, l'article est en anglais et assez compliqué en plus, mais regardez le dernier schéma, il est très parlant : http://dwb4.unl.edu/Chem/CHEM869P/CHEM8 ... thane.html

[le cerbere]

On les trouve souvent dans des milieux extrèmes (pression, salinité, température, présence de souffre, etc), toujours en absence d'oxygène.

cela semblerai correspondre puisque cela c'est toujours produit dans un compost ayant dépassé les 70° et qu'à ces températures le compost se compact rapidement et que l’oxygène y est très vite consommée.
le brassage est l'élément déclencheur mais par qu'elle action?
j'avais penser à l'arrivé soudaine d'oxygène mais cela ne se produit pas tout le temps. c'est même rare. alors je penche pour "l'électricité statique".

[Isao]

le brassage est l'élément déclencheur mais par qu'elle action?
j'avais penser à l'arrivé soudaine d'oxygène mais cela ne se produit pas tout le temps. c'est même rare. alors je penche pour "l'électricité statique".

Cela doit dépendre des proportions méthane/oxygène. Quand tu brasse, tu "ouvre" le couvercle" donc le méthane est libéré ; si la proportion de méthane dans l'air est suffisante, la chaleur semble pouvoir déclencher la combustion.
En cherchant rapidement (pas tout lu, trop tard... ), j'ai trouvé des chiffres (première page) : http://www.agrireseau.qc.ca/banqueplans ... 050904.pdf

[jeangab]

c'est bizarre qu'il s'enflamme a cette température
sa température sa température d'auto-inflammation dans l'air est de 540 °C d'après le wiki

[le cerbere]

[quote) du gaz dans l'air qui produira une flamme soudaine en présence d'une source d'inflammation (chaleur, arc ou flamme)][/quote]

merci pour ce document que je n'avais pas trouver.
je suis donc conforté dans ma théorie, le gaz est enflammé par une étincelle qui est produite par l’électricité statique ou le frottement de la fourche sur un corps dur pouvant provoqué une étincelle (pierre, morceau de fer, ect...).

[Isao]

c'est bizarre qu'il s'enflamme a cette température
sa température sa température d'auto-inflammation dans l'air est de 540 °C d'après le wiki

Ah ! Oui ! Effectivement 540°C, c'est pas pareil !!!
Mais alors qu'est-ce qui crée les feux follets ? Pas de coup de fourche, là.
Le méthane doir pouvoir s'enflammer spontanément plus facilement que ça...

Un peu de lecture...
Ici (p5 et 6), il est dit que le méthane s'enflamme en présence de phosphore et qu'il est aussi responsable des coups de grisou :
http://books.google.fr/books?id=rPuBWAe ... 9e&f=false
Rien trouvé de mieux...

[quentin19]

le phosphore est très inflammable oui.
et il y en a dans le compost ou le fumier.

[Isao]

on attend donc la formule qui explique que le carbone parte en humus et non en dioxyde de carbone ou en éthanol

J'aime bien "LA Formule" ! Attends, attends, un peu de patience, je vais t'en trouver moi des formules, et y'en aura pas qu'une !

Bon, en l'occurence, c'est plutôt l'humus qui va partir en carbone au stade ultime de sa dégradation. C'est pourquoi on a besoin d'en rajouter régulièrement. L'humus n'est qu'un stade intermédiaire de la dégradation des végétaux.
Les microorganismes se jettent d'abord goulument sur les sucres simples (glucose, fructose en 6 atomes de carbone) mais ils vont mettre plus de temps à s'attaquer aux molécules complexes. Ces dernières devront quand même être décomposées en sucres simples pour être assimilées, car eux-seuls peuvent pénétrer dans les cellules.
Alors, voyons voir "la bible", mon Weil : "Biochimie générale, 6e édition".

Par exemple l'amidon, c'est la molécule de réserve glucidique chez les végétaux, mais il est facilement hydrolysable en glucose par les animaux, mais demande un peu plus d'énergie qu'un sucrose simple (c'est le sucre lent conseillé par les diététiciens ! ). Je suppose que c'est pareil pour la plupart des microorganismes.
Les différents amidons sont généralement composés d'amylose et d'amylopectine, qui sont en gros, des polymères de forte masse moléculaire composés de chaines de glucose.

Le saccharose est composé de deux oses seulement : facilement hydrolysé, il va donner un glucose et un fructose immédiatement assimilables (c'est lui, le sucre qui fait grossir ! ).

A l'inverse, la molécule de cellulose ne peut pas être hydrolysée par les enzymes animales, mais seulement par les cellulases de certaines bactéries. Donc seuls les animaux qui possèdent de telles bactéries dans leurs intestins peuvent digérer la cellulose (ruminants, insectes xylophages).
Elle est pourtant aussi composée de chaînes de molécules de glucose, mais les liaisons entre elles sont différentes et forment des structures fibreuses compactes et insolubles.
Donc si seulement certains organismes peuvent la dégrader, et qu'en plus ça leur demande de l'énergie, il semble logique qu'elle reste plus longtemps, plus ou moins "découpée", et donc puisse composer en partie la "matière" de l'humus.
Voir là : http://www.ecosociosystemes.fr/cellulose.html

Sur l'ensemble des glucides, j'ai trouvé ce site bien illustré (l'amidon, notamment) et bien expliqué :
http://www.azaquar.com/iaa/index.php?cible=ca_glucides
Mais il y en a plein d'autres que je n'ai pas regardés.

Reste bien sûr la lignine, peu présente dans les annuelles, un peu plus dans les vivaces, mais surtout dans le bois. Elle ne peut être dégradée que par certains champignons, et encore difficilement apparemment. N'étant pas composée de sucres, elle n'intéresse pas grand monde ! Donc se sera probablement elle qui restera le plus longtemps et formera aussi la texture de l'humus.
Pour la structure, c'est plus compliqué, je ne connais pas du tout. Je vous laisse regarder là : http://fr.wikipedia.org/wiki/Lignine

Bon là on a vu en gros le métabolisme des glucides, sources d'énergie, qui finissent soit en CO2 soit en résidus (alcools, acides), eux-mêmes éventuellement réutilisés par d'autres microorganismes (ex : glucose dégradé en éthanol par une levure, comme dans le vin, puis éthanol dégradé en acide acétique par une bactérie, comme dans le vinaigre ; ex : acide acétique dégradé en méthane par les archées). Maintenant, si on veut s'amuser, on peut essayer de chercher qui fait quoi et à quel niveau du compost.
D'abord, je voudrais me plonger dans le cycle de l'azote pour comprendre enfin ce que deviennent tous ces N. Là ça va me demander quelques recherches...

[le cerbere]

Reste bien sûr la lignine, peu présente dans les annuelles, un peu plus dans les vivaces, mais surtout dans le bois. Elle ne peut être dégradée que par certains champignons, et encore difficilement apparemment. N'étant pas composée de sucres, elle n'intéresse pas grand monde ! Donc se sera probablement elle qui restera le plus longtemps et formera aussi la texture de l'humus.

c'est là tout l'intérêt du BRF, entre autre.