Comparaison des techniques bio et thermo-chimiques
La transformation des pneus en hydrocarbures
La transformation des plastiques usagés et de la biomasse
La transforamtion de cellulose et déchets mémagers en éthanol et électricité renovelable
Les procédés de physico-chimie sont peu nombreux et généralement dans un stade de développement.
Comparaison succincte des technologies bio et thermo-chimique
L’objectif de cette analyse n’est pas de condamner des procédés, mais de limiter les applications en fonction des risques qu’elles comportent et des coûts qu’elles engendrent.
Il est clair, que chaque situation mérite une étude particulière. Compte tenu d’évènements récents liés à la fiabilité sanitaire de certaines usines nous ne pouvons plus nous contenter des déclarations de bonnes intentions d’industriels à la recherche de rentabilité, mais de preuves qu’aujourd’hui ces installations ne constituent plus de dangers pour l’homme ou l’environnement. Les responsabilités civiles des industriels et des élus qui prennent les décisions doivent être clairement définies.
Notre analyse est argumentée, mais nous admettons qu’elle est imparfaite. Elle n’a d’autre objet que de stimuler la réflexion, chaque décideur devant prendre ses responsabilités.
Les technologies de la biochimie :
- Les technologies issues de la bio-chimie sont plus flexibles, moins polluantes et moins onéreuses que celles issues de la thermo-chimie. Les températures n’y dépassent pas 60°c. Les équipements ne nécessitent pas de matériaux spéciaux. Les procédés fonctionnent en absence d’air ou sans excédent d’air.
- Le tri mécano–biologique transforme la matière organique dans les ordures en compost, et achève un cycle de carbone, similaire à celui qui se déroule dans la nature.
- La méthanisation transforme les déchets en compost et biogaz (ce gaz produit en combustion un minimum de CO2 et cela contribue à réduire l’effet de serre). Le biogaz peut être utilisé pour produire de la chaleur et de l’électricité séparément, ou en co-génération, et, autre alternative peut servir de bio carburant. Cette dernière possibilité n’est pas offerte par les procédés thermiques.
- La matière résiduelle est composée de plastiques et de matière organique grossière non triée. Cette fraction peut être soit enfouie dans des CSDU classe 2, incinérée, ou recyclée pour donner au plastique une seconde vie. Cette dernière possibilité est la plus écologique.
- Les équipements peuvent être installés de manière modulaire et progressive, ce qui permet dans certains cas d’étaler les dépenses d’investissements.
Le choix entre ces alternatives ne peut être basé que sur la connaissance de la demande locale de ces produits.
Les procédés de la thermo-chimie :
- Les procédés de la thermo chimie évoluent à des températures beaucoup plus élevées : L’incinération à 850°c, la gazéification de 450 à 700°c et la thermolyse de 500 à 600°c et la transformation de cendres volantes en vitrifiât à des températures encore plus élevées de 1100 à 1300°c. En conséquence, les équipements nécessitent des matériaux spéciaux qui sont coûteux.
- Une chaîne de production peut être constituée d’une unité bio (mécano ou méthanisation) et d’une unité de tri sélectif. Ce schéma est impossible entre un incinérateur et une unité de tri mécano. Une unité de tri doit s’arrêter fréquemment pour entretien, et un incinérateur ne peut fonctionner qu’en continu, avec une alimentation nominale constante. Un dispositif en fonctionnement discontinu ne peut pas se trouver en amont d’un dispositif à fonctionnement continu.
Il faut reconnaître que pour certaines applications : destructions de déchets infectieux médicaux, élimination de farines animales, en particulier en présence du redoutable ‘PRION,’ seuls des solutions thermiques sont actuellement envisageables.
L’incinération dans des UIOM modernes équipées de chambre à catalyse doit être préférée à la co-incinération en cimenterie, où les pratiques de rejets à l’atmosphère dans cette industrie sont très permissives.
La transformation de pneus en hydrocarbures, noir de carbone, et acier :
L'Université de Bangor a développé un procédé qui pourrait permettre le recyclage des 50 millions de pneus usagés que le Royaume-Uni produit chaque année.
A partir de pneus, en utilisant une distillation continue et réductrice, on obtient du méthane, de la vapeur d'eau, du noir de carbone et un mélange liquide de plusieurs hydrocarbures.
Le mélange d'hydrocarbures est particulièrement intéressant car doté comme le caoutchouc dont il est issu, d'une grande capacité calorifique. De plus, étant moins complexe que du pétrole brut, il est PLUS facile à raffiner.
Une usine de démonstration en opération depuis 2006 au Pays de Galles a prouvé l'intérêt du procédé. Environ 20 litres d'hydrocarbures sont produits chaque jour à partir d'une douzaine de pneus.
Used Tyre Distillation Research (UTD) souhaite breveter en totalité cette technologie et construire une usine qui recyclerait jusqu'à 2 millions de pneus par an.
Cette entreprise a également l’ambition de produire de l’éthanol à partir de plastique.
L'usine pilote a démontré que le procédé développé par le département en génie chimique de l'Université de Bangor a la capacité de s'adapter à une production industrielle à grande échelle, et qu’il est en effet capable de fonctionner en continu sept jours sur sept.
De plus, le gaz produit (principalement du méthane) pourrait fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'usine. Le procédé serait alors énergétiquement autosuffisant.
Noir de carbone
Les plastiques usagés et la biomasse
La chimie de ces procédés est connue depuis longtemps, mais l’intérêt économique d’une production industrielle n’est pas encore reconnu. Cependant, des essais sur unités pilotes nous laissent penser que le stade du développement commercial va être franchi et que des débouchés sont possibles compte-tenu des défaillances prévisibles des énergies fossiles à l’avenir.
La conversion des plastiques usagés en gasoil
La société OZMOTECH installée à Melbourne, AUSTRALIE a annoncé le 12 janvier 2007 qu’une unité de 20t / jour (6800 t/an) était opérationnelle sur un site à Laverton, Victoria. Elle a indiquée que sept nouvelles unités seraient exportées vers l’Irlande et qu’elle avait signé de nouveaux contrats en Europe. Ces nouvelles unités seraient érigées en Angleterre et en Allemagne.
Ce procédé à catalyse, utilise des plastiques retirés des déchèteries pour fabriquer du gasoil.
Les codes imprimés sur les produits plastiques permettent d’identifier les matériaux et établir la qualité des ressources pour le produit final :
. Code 1 : PET peut être utilisé dans certaines limites
. Code 2 : HDPE est acceptable
. Code 3 : PVC peut être utilisé dans certaines limites
. Code 4 : PET basse densité : est acceptable
. Code 5 : PP est acceptable dans certaines limites
. Code 6 : PS est acceptable dans certaines limites
. Code 7 : Les autres plastiques doivent faire l’objet d’une discussion préalable.
De source constructeur, l’avantage du procédé est que les plastiques souillés des ménages, de l’agriculture et de l’industrie peuvent être utilisés dans le processus sans difficultés. Tout ce qui n’est pas plastique est éliminé.
Il est précisé que la qualité du gasoil obtenu est conforme aux normes européennes, et que les faibles émissions dans l’atmosphère ne posent pas de problèmes environnementaux.
La conversion en éthanol de la biomasse issue des ordures ménagères :
Nous prenons comme exemple le procédé américain Oxynol de l’entreprise MASADA
Il est difficile de classer ce type de procédé qui utilise physique et bio-chimie.
Le principe de ces procédés c’est la production d’éthanol en deux étapes par :
1° La transformation par des acides de molécules de cellulose en sucres, principalement du glucose puis
2° Le blocage du processus de méthanisation par l’ajout d’inhibiteurs, suivi de la fermentation des sucres par des organismes bactériens spécialisés, pour produire de l’éthanol.
Ethanol produite à partir de cellulose (déchets vert et déchets ménagers) en Floride
En Floride (USA), la société INEOS a annoncé que son unité à « Vero Beach » a commencée au mois d’Août de produire de l’éthanol à partir de cellulose à une échelle commerciale. C’Est la première installation au monde qui convertie des déchets de la biomasse en éthanol et énergie renouvelable. La technologie est basée sur la gazéification et la fermentation.
Le projet a été conçu dans le cadre d’un partenariat entre « INEOS Bio et New Planet Energy ». L’usine a déjà converti des déchets vert : Copeaux de chênes, pins, rebus de palettes de bois, et prochainement sera être alimentée en déchets ménagers municipaux.
L’installation produira huit millions de gallons US (1 gallon = 4,54 litres) de bioéthanol (ainsi que 6 méga watts d’électricité renouvelable par an.
Ce centre de production énergétique a coûté plus de $130 millions, a permis la création 400 emplois direct pour sa construction, et emploiera un effectif de 65 pleins temps.
INEOS est en relation avec d’autres entreprises et villes qui seraient intéressées par sa technologie.
Ethanol à partir de déchets ménagers, procédé pilote Abengoa (Espagne)
La compagnie espagnole Abengoa a inauguré le 26 juin 2013 une usine pilote à Babilafuente, près de Salamanque au Nord-Ouest de Madrid, pour produire des biocarburants de seconde génération à partir de déchets ménagers.
La capacité de traitement de l’usine s’élève à 25.000 tonnes de résidus solides urbains pour une production pouvant atteindre jusqu’à 1,5 million de litres d’éthanol par an.
L’obtention de cette seconde génération de biocarburants sous le nom de ‘Waste Biofuels’ (W2B) s’effectue à l’aide d’une fermentation et d’une hydrolyse enzymatique des ordures ménagères. Au cours du processus de transformation, la matière organique est soumise à divers traitements pour obtenir de la fibre organique, riche en cellulose et hémicellulose, qui postérieurement sera convertie en éthanol.
L’éthanol pourra être utilisé mélangé à l’essence ou pur dans les automobiles, et pourra également entrer dans la production de kérosène.
Cette production induit une avancée technologique dans le modèle de gestion des résidus, permettant de minimiser l'empreinte environnementale de ces derniers. Le bioéthanol produit dans l'usine W2B possède plusieurs applications en tant qu'additif pour l'essence ou de combustible pour les automobiles, ou encore dans l'industrie chimique et pharmaceutique en tant que dissolvant par exemple. Il pourra également s'inclure comme produit intermédiaire dans la production du combustible pour avion, le kérosène.
Nous regrettons qu’aucune recherche de ce type n’ait lieu en France.
La récupération des métaux lourds des REFIOM par fusion (procédé métallurgique)
Le SYCTOM de la Région Parisienne avait annoncé la possibilité de la récupération des métaux lourds (Cobalt, Cadmium, Plomb, Zinc, Mercure) à l’aide une torche à Plasma.
Cette expérimentation a été réalisée en Suède.
Depuis, le SYCTOM a abandonné le projet.
Nous rappelons que ces déchets restent la propriété de ceux qui les ont produits et qu’ils sont tenus de les détruire dès lors que la possibilité existe.
Ils sont une plaie pour les générations futures.
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