Temps d échange sur la valorisation énergétique des déchets organiques

Transcription

1 Temps d échange sur la valorisation énergétique des déchets organiques Organisé par l agence régionale énergie réunion (arer) Le mardi 26 juin 2012 En présence du Dr. Anthony KERIHUEL (S3D)

2 Sommaire I - Contexte local énergie/déchet... 3 II - S3d, bureau d études indépendant spécialisé dans la valorisation énergétique de la biomasse... 3 III - Quelles solutions pour la valorisation énergétiques des déchets organiques?... 4 III - 1 Valorisation des corps gras en combustible ou carburant... 4 III - 2 Valorisation des déchets fermentescibles... 4 III - 3 Valorisation des déchets ligno-cellulosiques... 5

3 I - Contexte local énergie/déchet Enjeux : La valorisation des déchets organiques de notre île est un des axes stratégiques de développement de la filière biomasse à la Réunion, filière d avenir présentant une réelle alternative aux énergies carbonées et un potentiel de création de valeur économique locale et d emploi. En effet, la biomasse-énergie est, par opposition aux énergies renouvelables comme le photovoltaïque et l éolien qui sont des énergies intermittentes, une énergie de base et délivre de l électricité en principe 24h/24, 365j/an. Elle est donc une alternative future à l actuel mix «charbonné» de La Réunion. Cette filière s inscrit de plus dans une perspective de valorisation maximale de nos ressources, de notre patrimoine, de nos emplois locaux, contrairement aux énergies fossiles qui génère très peu de valeur économique locale et d emploi. La ressource biomasse est très diverse : bagasse, bois issu de nos forêts, pestes végétales, déchets verts, déchets des collectivités, déchets des industries agro-alimentaires, Sa gestion concerne de nombreux acteurs : collectivités, acteurs privés, agriculteurs, Aussi, dans un objectif d information des acteurs et partenaires de la filière biomasse énergie, l agence régionale énergie réunion organise, en présence d un expert technique, une demi-journée thématique sur la «valorisation énergétique des déchets organiques». II - S3d, bureau d études indépendant spécialisé dans la valorisation énergétique de la biomasse Nous accueillons à la Réunion Monsieur Anthony Kerihuel, Docteur en génie énergétique et Président Fondateur de la société S3d (Solutions Déchets et Développement Durable, S3d est un bureau d études indépendant spécialisé dans la valorisation énergétique de la biomasse. S3d a été créée suite aux travaux de doctorats de Luc Gerun et Anthony Kerihuel à l Ecole des Mines de Nantes. La vision originale de la société était d offrir aux industriels des solutions innovantes pour le traitement des déchets. S3d a ensuite enrichi ses compétences afin de proposer aux entreprises et collectivités une gamme de services à forte valeur ajoutée dans différents secteurs de la valorisation de la biomasse. En parallèle des activités de conseil et d ingénierie, la société mène une activité de recherche et développement sur des solutions innovantes de valorisation énergétique de déchets organiques. L entreprise a de nombreux partenariats industriels et institutionnels pour l accomplissement de ses projets : clusters, pôles de compétitivité, laboratoires et instituts de recherches, Quatre pôles de compétences sont développés au sein du bureau d études : 1. Pôle déchets fermentescibles 2. Pôle traitement des gaz 3. Pôle carburants et combustibles alternatifs, c est le cœur de métier original de la société 4. Pôle déchets lignocellulosiques

4 III - Quelles solutions pour la valorisation énergétiques des déchets organiques? Principe : III - 1 Valorisation des corps gras en combustible ou carburant Le procédé Valorfat, mis au point après plusieurs années de recherche publique et privée, est commercialisé depuis Il est destiné à tout industriel disposant de déchets gras d origine animale (abattoirs, charcuteries industrielles, équarrisseurs, usines de transformation, entreprises de gestion des déchets). Le principe du procédé est de produire un biocarburant à partir de graisse pour l injecter ensuite dans un groupe électrogène. Comparée à une injection simple de graisse, la création d un biocarburant à partir de graisse permet de réduire les émissions polluantes et la maintenance de l installation, et augmente les rendements. III - 2 Valorisation des déchets fermentescibles Les déchets organiques recouvrent l ensemble des effluents d élevages, des déchets agricoles, des déchets de restauration scolaires, des déchets d industries agro-alimentaires (abattoir, laiteries, transformation fruits et légumes, brasseries, ), des déchets végétaux, des boues de STEP, Ces déchets sont tous plus ou moins biodégradables, c'est-à-dire qu ils peuvent être décomposé par des organismes (bactéries, champignons, algues ) dans un environnement particulier présentant les conditions favorables de température, d humidité, de lumière, d oxygène, etc. Principales voies de valorisation des déchets organiques : le compostage et la méthanisation Le compostage et la méthanisation sont deux voies complémentaires de valorisation des déchets fermentescibles. Elles permettent dégrader la matière organique et de produire dans le premier cas du compost, un composé riche en humus et en minéraux semblable à un terreau, utilisé à des fins agronomiques, et dans le second cas, du biogaz contenant du méthane, gaz à haut pouvoir énergétique et un digestat, résidus de la méthanisation valorisable en agriculture comme amendement organique ou fertilisant. Ainsi seule la méthanisation permet de valoriser énergétiquement les déchets organiques par fermentation. La méthanisation, production d un gaz vecteur d énergie A la différence du compostage, la méthanisation est un processus anaérobie, c'est-à-dire en absence d air (de dioxygène plus particulièrement). La dégradation de la matière organique entraîne la production d un biogaz plus ou moins riche en méthane. Le méthane peut ensuite être utilisé à des fins énergétiques via un moteur à gaz, permettant ainsi la production d électricité revendue sur le réseau EDF et de chaleur ou en temps que carburant. La méthanisation de déchets organiques présente de nombreux avantages, notamment : - une double valorisation de la matière organique et de l énergie ; c est l intérêt spécifique à la méthanisation par rapport aux autres filières, - une diminution de la quantité de déchets organiques à traiter par d autres filières, - une diminution des émissions de gaz à effet de serre par substitution à l usage d énergies fossiles ou d engrais chimiques, - un traitement possible des déchets organiques graisseux ou très humides, non compostables en l'état, - une limitation des émissions d odeurs.

5 Retour d expérience : le biométhane carburant à l échelle d exploitation agricole Exemple du GAEC du Bois Joly, Vendée (86) Opportunité à la réunion Denis Brosset a développé une unité de méthanisation en voie sèche d effluents d élevage (fumiers de bovins, lapins, lisiers porcins), mise en service en L installation produit jusqu à 600 Nm3/jour de biogaz, valorisé en cogénération électricité et chaleur. L agriculteur s est lancé dans un programme de valorisation du biogaz en biométhane carburant pour l alimentation de véhicule. Le potentiel de développement à la Réunion est estimé à une puissance installée de 12MWé à l horizon 2020 pour la méthanisation. Ce potentiel concerne à la fois les déchets agricoles, les déchets des collectivités locales ainsi que les déchets industriels et se répartit sur des zones stratégiques de concentration de ses différents intrants : Hauts du Sud de l île par exemple pour les déchets agricoles, Saint Pierre et ses environs pour les déchets industriels, Les acteurs locaux se lancent dans quelques projets concrets de méthanisation, c est le cas notamment de la future station d épuration du Grand Prado et doivent continuer leurs efforts pour le développement d une véritable filière locale de méthanisation. III - 3 Valorisation des déchets ligno-cellulosiques Les déchets lignocellulosiques font référence à la biomasse composée de cellulose, d hémicellulose et de lignine, c'est-à-dire le bois, les déchets de bois ou dérivés (sciure, copeaux, ), les cultures énergétiques, les déchets agricoles (bagasse, pailles), les déchets d élevage (litières de volaille notamment) Techniques de valorisation Il existe plusieurs filières pour produire de l électricité à partir de la biomasse ligno-cellulosique, sachant qu une bonne efficacité énergétique ne sera obtenue que par la production combinée chaleurélectricité. On distingue les filières utilisant la combustion de la biomasse de celles utilisant directement le vecteur gaz (gazéification). La combustion en chaudière vapeur couplée à une valorisation de la vapeur en turbine est une technologie ancienne bien maitrisée (exemple des centrales thermiques de Bois Rouge et du Gol). La gazéification consiste à décomposer, en présence d un gaz réactif (air par exemple) et à des températures très élevées ( C), la biomasse solide pour obtenir des produits gazeux. Les gaz combustibles ainsi obtenus peuvent alimenter des moteurs ou des turbines à gaz et ainsi produire de l électricité. Retour d'expérience et opportunité à la réunion A la Réunion, le projet labellisé «Pôle d Excellence Rurale» développement de filières courtes boisénergie dans les Hauts de l île vise à développer des projets innovants de gazéification de bois à l échelle d exploitation agricole et utilisant comme intrants l acacia mearnissi, peste végétale, ainsi que les sous produits de l exploitation forestière du cryptomeria japonica. Le climat tropical local favorise une production continue de biomasse, le gisement en déchets lignocellulosiques est donc considérable, ce qui peut permettre d imaginer de bonnes opportunités de développement de ces filières.