La valorisation énergétique des déchets et ses implications sur les efforts de décarbonisation

5 mai 2022

La valorisation énergétique des déchets et ses implications sur les efforts de décarbonisation

Par Christopher Gannatti, Global Head of Research, WisdomTree

Les solutions énergétiques sont une palette d’options, mais pas une réponse parfaite

Sous de nombreux aspects, l’électricité alimente la planète. Même lorsque je rédige ces mots, nous dépendons de l’électricité afin qu’ils puissent s’afficher sur votre écran. Mais comment l’électricité est-elle générée ?

Il existe de nombreuses manières d’en produire, mais le fil conducteur est généralement un élément qui a besoin d’être en rotation, et tant qu’il y a de l’énergie pour assurer cette rotation, produire de l’électricité est possible. Une approche commune est qu’un processus (énergie nucléaire, gaz naturel, charbon) est utilisé pour faire chauffer de l’eau jusqu’à produire de la vapeur avant qu’elle soit utilisée pour faire tourner une turbine.

L’une des principaux débats actuels porte sur la manière d’évaluer les différents compromis entre les différentes manières de faire tourner ces turbines. Le vent ne génère pas d’émissions de carbone, mais il ne souffle pas tout le temps. L’énergie nucléaire génère de la chaleur sans émissions de carbone, mais elle produit des déchets radioactifs. La centrale à fusion a fait certains gros titres récemment et ne génèrerait aucune émission de carbone NI de déchets radioactifs, mais dans la plupart des cas elle nécessite encore plus d’énergie pour l’exploiter que d’énergie produite.

Dans l’état actuel des choses, aucune source d’énergie n’est parfaite.

La centrale de valorisation énergétique des déchets

Si l’idée de chauffer de l’eau en vapeur pour faire tourner une turbine est la même que de nombreuses autres approches, une centrale de valorisation énergétique des déchets utilisera les déchets solides municipaux comme carburant qui chauffera l’eau pour produire de la vapeur. Il est estimé qu’aux États-Unis, pour environ 45 kilos de déchets solides municipaux, environ 38,5 kilos peuvent être brûlés comme carburant qui peut produire de l’électricité. L’un des principaux avantages de cette approche est que environ 906 kilos d’« ordures » seraient réduits en cendres qui pèsent probablement entre 136 kilos et 272 kilos. Ainsi, le volume de déchets serait réduit de l’ordre de 87 %.[1]

Une étape importante du fonctionnement d’une centrale de valorisation énergétique des déchets sera la gestion de l’évacuation de la fumée. Il peut y avoir différents polluants générés par la combustion de déchets solides municipaux, mais il existe des technologies pour filtrer cette fumée. Il existe également des technologies qui peuvent contribuer à réduire ou supprimer les émissions de carbone. Faire passer ces technologies d’existantes à déployées à grande échelle est une étape importante avant que les centrales de valorisation énergétique des déchets soient largement adoptées et qu’elles fassent l’objet de controverses limitées.

Les évolutions au sein de l’Union européenne (UE) dans le secteur de la valorisation énergétique des déchets

D’après des chiffres de l’UE, environ 2,4 % du total de l’approvisionnement en énergie en 2018 provenait de centrales de valorisation énergétique des déchets. Le citoyen européen lambda est responsable d’environ 500 kilogrammes de déchets solides municipaux par an. Des amendements de la législation ont conduit à un usage moindre des décharges et à une incinération accrue des déchets solides municipaux. En 1995, environ 32 millions de tonnes ont été incinérés, un chiffre qui avait plus que doublé à 70 millions de tonnes en 2018[2].

La production d’énergie par la combustion de déchets était la plus élevée en Allemagne, sachant que participent également le Royaume-Uni, la France, l’Italie et les Pays-Bas[3].

Un exercice délicat d’équilibre dans le domaine de la valorisation énergétique des déchets

Qu’est-ce qui est pire : brûler des déchets pour produire de l’électricité et libérer du dioxyde de carbone ou ne pas brûler les déchets, mais devoir déposer les déchets dans une décharge ? Cette question n’est pas simple.

L’UE vise à devenir neutre en carbone vers 2050. Le souhait d’abandonner la combustion de charbon, de pétrole et de gaz naturel est assez clair. Qu’il existe ou non un abandon progressif de la valorisation énergétique des déchets en relation avec cette combustion dépend de savoir si la combustion des déchets produit moins d’émissions de carbone que le stockage des déchets dans une décharge.

Il convient également de noter que les produits de l’incinération peuvent servir : ils peuvent en effet être utilisés dans la construction de bâtiments. Les centrales de valorisation énergétique des déchets peuvent fonctionner 365 jours par an et elles peuvent servir de complément à l’énergie solaire et l’énergie éolienne, qui comme nous le savons ne génèrent pas d’électricité en permanence. Actuellement, 18 millions de citoyens européens bénéficient de l’électricité et 15 millions de la chaleur produites par ces centrales[4].

En 2019, les incinérateurs de l’UE ont émis 52 millions de tonnes de dioxyde de carbone. Il est possible qu’à terme le dioxyde de carbone soit collecté et utilisé. Aux Pays-Bas, une centrale de valorisation énergétique des déchets à Duiven fournit à une serre horticole locale du dioxyde de carbone pour stimuler la croissance des plantes. Même s’il n’est pas possible d’affirmer que tout le dioxyde de carbone soit prêt d’être collecté actuellement, nous trouvons ce concept assez intéressant[5].

Conclusion : la neutralité carbone sera un long parcours

Un bref examen de la production d’électricité par le biais du processus de valorisation énergétique des déchets laisse entrevoir un microcosme des questions plus larges dans le domaine du changement climatique. Une solution parfaite (à savoir de l’énergie en quantité illimitée sans émissions ou autres déchets) n’est pas encore accessible. En tant que société, nous devons choisir quelle valeur nous accordons aux autres compromis. La valorisation énergétique des déchets a des inconvénients, mais également des avantages, comme par exemple de limiter l’espace requis par les décharges. Nous sommes impatients de voir comment évolue ce secteur et si le dioxyde de carbone ainsi produit peut être capturé plus efficacement afin de pouvoir en faire une utilisation économique.

[1] Source : www.eia.gov/energyexplained/biomass/waste-to-energy-in-depth

2 Source : Hockenos, Paul. « Waste to Energy—Controversial power generation by incineration. » Clean Energy Wire. 26 mai 2021.

3 Source : Hockenos, 2021.

4 Source : Hockenos, Paul. « EU climate ambitions spell trouble for electricity from burning waste. » Clean Energy Wire. 26 mai 2021.

5 Source : Hockenos, 2021.

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