Valorisation énergétique des déchets : rien ne se perd, tout se transforme
Le traitement des déchets est une question centrale pour la transition écologique. Il existe aujourd’hui des moyens de valoriser certains types de déchets pour produire de l’énergie. Une solution qui permet aux entreprises et aux territoires de produire de l’énergie renouvelable et locale, tout en traitant leurs déchets.
Qu’entend-on par valorisation énergétique des déchets ?
La valorisation énergétique consiste à récupérer l’énergie produite lors du traitement de déchets qui ne peuvent être ni recyclés ni valorisés sous forme de matière. Ceux-ci se muent alors en précieuses sources d'énergie renouvelable, offrant une alternative durable aux combustibles fossiles.
La valorisation énergétique peut prendre plusieurs formes, selon le type de déchets à traiter : incinération, méthanisation, pyrolyse, gazéification ou production de combustibles solides de récupération (CSR). Tout en renforçant l'indépendance énergétique, ces différentes technologies constituent d'intéressants leviers de développement durable pour les territoires, en créant des emplois non délocalisables et en soutenant l'économie circulaire.
L’incinération
La chaleur dégagée par la combustion des déchets est utilisée pour chauffer de l'eau et produire de la vapeur sous pression. Celle-ci est ensuite détendue dans un turboalternateur, générant ainsi de l’électricité. La vapeur peut aussi être directement utilisée pour alimenter un réseau de chaleur urbain ou des installations industrielles à proximité. En France, l’incinération fait l’objet d’une surveillance et d’un encadrement réglementaire très stricts, concernant notamment la filtration des fumées, afin de prévenir leur impact sur l'environnement.
Le point fort de l'incinération est sa capacité à valoriser sous forme d'énergie une très grande variété de matières : déchets agricoles, déchets agro-alimentaires, déchets industriels comme des goudrons ou des solvants usagés, et ordures ménagères.
La méthanisation
Basée sur le processus naturel de dégradation des matières par des micro-organismes en l’absence d’oxygène, la méthanisation est un procédé de valorisation énergétique permettant de produire du gaz renouvelable à partir de tous types de déchets organiques. Essentiellement constitué de méthane, le gaz résultant de ce processus, appelé biogaz, peut être utilisé pour produire de l’électricité ou de la chaleur. Ce biogaz peut également être épuré, il est alors appelé « biométhane ». Il pourra alors être injecté dans le réseau de gaz naturel ou servir comme carburant (bioGNV).
Ce type de valorisation énergétique est adapté aux déchets agricoles, fumiers, lisiers et résidus de cultures, aux déchets de l’industrie agroalimentaire, et aux boues d’épuration, déchets ménagers ou fauches de bords de routes générés par les collectivités. Bonus de la méthanisation : en plus du biogaz, le processus produit également un digestat qui peut être utilisé par les agriculteurs pour fertiliser les sols.
La pyrolyse
La pyrolyse des déchets consiste à les chauffer à des températures comprises entre 350 et 650 ℃, en quasi-absence d’oxygène. Ce processus permet la valorisation énergétique de nombreux types de déchets organiques, notamment agricoles, sous forme de gaz utilisable comme combustible. La pyrolyse génère également un liquide (huile ou mélange d’hydrocarbures), et un co-produit solide appelé « coke », « char », ou « biochar » si les déchets traités sont de la biomasse. La proportion entre gaz, liquide et solide dépend de nombreux paramètres tels que la composition initiale du déchet, la température ou la pression.
Il est possible de maximiser la production de gaz en pratiquant la pyrolyse « flash », qui consiste à chauffer rapidement les matières jusqu’à des températures de l’ordre de 500 à 650 ℃.
La gazéification
La gazéification (ou pyrogazéification) monte encore le thermostat d'un cran en chauffant les déchets jusqu'à des températures de 900 à 1 200 ℃, en présence d’une faible quantité d’oxygène. En dehors de la fraction minérale du déchet et d’une petite quantité de carbone qui constituent un résidu solide, l’ensemble de la matière est ainsi converti en un gaz appelé gaz de synthèse ou syngaz.
Celui-ci est utilisable comme combustible, pour alimenter des moteurs à gaz, ou bien transformable en méthane de synthèse. La gazéification est un processus de valorisation applicable à la majorité des déchets organiques, et qui présente l'avantage d'en convertir une très haute proportion en énergie.
Les combustibles solides de récupération (CSR)
La production de CSR permet la valorisation énergétique de très nombreux déchets non recyclables : refus de tri de déchets industriels banals (DIB), déchets de chantiers ou encore encombrants de déchetteries. Composés principalement de bois, de plastique, de papier ou de carton, ces matériaux sont d'abord pré-broyés, puis débarrassés de tous résidus métalliques, inertes et chlorés. S'ensuit un processus de granulation, où les déchets sont transformés en flocons, puis comprimés sous forme de briquettes ou pellets.
Leur combustion permet alors de produire de la chaleur ou de l’électricité, en substitution de ressources fossiles comme le charbon, le coke de pétrole ou le gaz naturel. Les CSR sont particulièrement adaptés aux installations industrielles fortement consommatrices d'énergie, comme les cimenteries.
