Principales avancées dans les technologies de récupération d'énergie

Dec 15, 2023

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D'ici 2025, on s'attend à ce que les déchets mondiaux atteignent 6 millions de tonnes par jour et une grande partie ira directement dans les décharges.

Rien qu'aux États-Unis, 140 millions de tonnes de déchets finissent chaque année dans les décharges. Lorsqu'ils sont laissés à pourrir, les déchets des sites d'enfouissement produisent des sous-produits qui contaminent le sol, les sources d'eau et les plantes. Les décharges produisent également des gaz, notamment du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau et des traces d'oxygène, d'azote et d'hydrogène, qui peuvent créer du smog et contribuer au changement climatique.

La récupération d'énergie est un processus de traitement des déchets qui voit les technologies de valorisation énergétique des déchets (WtE) convertir les produits chimiques contenus dans les résidus de déchets en formes pratiques d'énergie, telles que l'électricité, la chaleur ou le carburant.

Les technologies WtE peuvent traiter les déchets non renouvelables pour réduire les dommages environnementaux et générer une énergie durable. C'est une meilleure option que d'envoyer les déchets directement dans une décharge, mais il convient de noter que la réutilisation, la remise à neuf et le recyclage doivent être prioritaires dans la mesure du possible.

Il existe trois principaux types de technologies WtE sur le marché aujourd'hui.

Les WtE de conversion thermique sont aujourd'hui les plus courants. La combustion directe (incinération) voit les matériaux non recyclés du flux de déchets solides municipaux (ordures) produire de la vapeur pour la production d'électricité. Les technologies qui facilitent la combustion directe comprennent les installations de combustion de masse, les systèmes modulaires et les systèmes de carburant dérivés des déchets.

Ce procédé de brûlage confiné et contrôlé réduit le volume de déchets solides destinés à l'enfouissement et génère une source d'énergie renouvelable. Cependant, comme la combustion directe n'est une option viable que lorsque les DMS ont un pouvoir calorifique plus élevé, les techniques thermochimiques sont souvent préférées.

Comme la récupération d'énergie thermique, ce processus de conversion extrait l'énergie (via des techniques telles que la gazéification, la pyrolyse et la liquéfaction) en utilisant des températures élevées, mais il est généralement beaucoup plus efficace.

La gazéification, par exemple, produit du gaz de synthèse qui peut être facilement brûlé dans une turbine à gaz ou un moteur et générer de l'électricité dont l'efficacité est d'environ 30 %. L'utilisation de l'énergie thermique générée par la combustion directe peut entraîner une turbine à vapeur, mais avec seulement 15 à 27 % d'efficacité.

Pour donner un autre exemple : la pyrolyse, également connue sous le nom de "plastiques en carburant", convertit les plastiques recyclés des DSM en pétrole brut synthétique. Cela peut être encore raffiné en carburant diesel, en essence, en mazout ou en cires.

Ce processus de conversion extrait de l'énergie via la bio-décomposition des déchets. Par exemple, le biogaz peut être extrait par digestion anaérobie (DA).

La DA est plus couramment appliquée pour convertir les déchets agricoles comme le fumier animal, mais elle peut également être appliquée pour décomposer les biosolides des eaux usées et les déchets alimentaires. Lorsque les déchets sont placés dans des réacteurs contenant des communautés microbiennes, ils se décomposent et produisent du biogaz résultant. L'énergie du biogaz peut être utilisée comme le gaz naturel pour fournir de la chaleur, produire de l'électricité et alimenter des systèmes de refroidissement.

Crédit d'image : Belish/Shutterstock.com