Les déchets et les eaux usées représentent aujourd’hui une ressource qui peut être valorisée en énergie, sous forme de chaleur, d’électricité ou de carburant. Un marché en plein développement.
Sur la piste des déchets
“La transition énergétique est une problématique mondiale, portée en priorité par des pays déjà très avancés dans le domaine de l’optimisation de la gestion des ressources.”
Valoriser les déchets en énergie verte présente de nombreux avantages. Cela permet d’abord de s’affranchir des contraintes liées à leur stockage, alors que les réglementations dans ce domaine deviennent de plus en plus sévères, en Europe et aux États-Unis notamment. « La transition énergétique est une problématique mondiale, portée en priorité par des pays déjà très avancés dans le domaine de l’optimisation de la gestion des ressources », explique Étienne Petit, directeur général de Veolia en Allemagne. « Les décharges y étant interdites depuis 2005, l’Allemagne a entamé très tôt une réflexion sur la valorisation des déchets et leur utilisation comme ressource énergétique », précise-til. Un positionnement adopté par la plupart des pays européens, encouragés par la directive-cadre de 2008. « La valorisation énergétique des déchets est devenue une évidence. Le Royaume-Uni a mis en place des incitations financières pour amener les collectivités locales à valoriser leurs déchets », complète Pierre Mauguin, coordinateur Métier Valorisation Énergétique à la direction Technique et Performance de Veolia.
Au fil de l’eau
Les boues d’épuration issues du traitement des eaux usées peuvent également être transformées en énergie. « Les boues d’épuration partaient jusqu’à présent dans les épandages. Cela va être interdit », indique Étienne Petit. Aujourd’hui, ces boues peuvent être traitées pour produire du RDF (Refused Derived Fuel), un carburant à haute valeur calorifique. « Une source d’énergie importante en Allemagne pour les cimenteries et les centrales électriques », souligne Étienne Petit. Ce sont ainsi quelque 7 millions de tonnes de RDF qui sont utilisées chaque année dans le pays. Autre exemple à Hongkong, où Veolia exploite la plus grande usine de traitement des boues au monde, T-Park : l’incinération des boues permet de produire jusqu’à 14 MWh d’électricité par an. C’est plus que les besoins en énergie de l’usine, d’où le choix de réinjecter l’excédent dans le réseau public d’électricité.
D’autres pistes émergent, comme le détaille Étienne Petit : « Une usine sidérurgique émet beaucoup de chaleur. L’idée est de capter cette énergie dite “fatale”, de la traiter et d’utiliser le potentiel énergétique dégagé pour alimenter une ville. » Chacun y gagne : la collectivité réduit ses émissions de CO2 et l’industrie monétise une ressource sinon gâchée.
Solutions au pluriel
« Les solutions de valorisation sont multiformes, allant de l’incinération avec récupération d’énergie, sous forme de vapeur ou d’électricité, à la récupération du biogaz produit dans les centres de stockage de déchets, en passant par la méthanisation des déchets organiques et des boues de stations d’épuration », explique le directeur général de Veolia en Allemagne. À Woodlawn en Australie, Veolia transforme les déchets organiques de la métropole de Sydney en engrais et en biogaz. Une énergie verte qui fournit de l’électricité à près de 3 600 foyers.
Autour du monde
Avec un modèle dominé par le nucléaire et un prix de l’énergie bon marché, la France n’est pas particulièrement en avance dans le domaine de la valorisation énergétique des déchets. La loi de transition énergétique de 2015 devrait cependant donner un coup d’accélérateur. Les émissions de gaz à effet de serre devront en effet être divisées par quatre d’ici à 2050, et la part du nucléaire dans la production électrique devra être ramenée à 50 % à l’horizon 2025. Parallèlement, la loi de 2015 ambitionne la réduction de moitié des tonnages de déchets ménagers enfouis d’ici à 2025, soit l’équivalent de 10 millions de tonnes à détourner du stockage vers de nouvelles filières de valorisation. De quoi inciter l’Hexagone à la créativité. Veolia, déjà très bien positionné sur le marché de la valorisation énergétique des déchets, continue d’y enregistrer de beaux succès. Cette année, la Métropole européenne de Lille a choisi le Groupe et son partenaire Idex pour valoriser ses déchets ménagers dans le Centre de valorisation énergétique de déchets (CVE) d’Halluin. Cela permet d’alimenter deux réseaux de chauffage urbain, à Roubaix et à Lille, créant ainsi une véritable « autoroute de la chaleur » entre les trois points.
Veolia multiplie les innovations pour accompagner la transition énergétique de la France. Ainsi, le Groupe a mis au point Energido, une solution qui consiste à détourner une partie des eaux usées de la ville vers un échangeur thermique, afin de transférer l’énergie qu’elles contiennent dans un second fluide, dit « caloporteur ». Les calories ainsi récupérées sont acheminées vers une pompe à chaleur réversible, capable de restituer l’énergie pour alimenter un réseau de chauffage ou de refroidissement. Energido permet d’ores et déjà de chauffer les bassins du Cercle des nageurs de Marseille (lire interview de Paul Leccia) et les centres aquatiques d’Aix-les-Bains et d’Arras.
Partout dans le monde, le potentiel est immense. Les grandes économies émergentes d’Asie ou d’Amérique latine voient leurs besoins en énergie augmenter fortement. « Plutôt que de démultiplier les décharges à ciel ouvert aux abords des villes, la valorisation des déchets offre de belles perspectives », résume Pierre Mauguin. Preuve à l’appui : Mexico, où dix millions d’habitants produisent quotidiennement quelque 13 000 tonnes de déchets. Aujourd’hui, les deux tiers de ces déchets sont envoyés en centre de stockage. Veolia vient d’y remporter un contrat concernant la construction et la gestion pendant trente ans de l’une des plus grandes unités de valorisation énergétique de déchets au monde et la première d’Amérique latine. L’usine traitera chaque année 1,6 million de tonnes de déchets ménagers, soit deux fois plus que la plus importante installation française, et produira 965 GWh électriques qui alimenteront directement le métro de Mexico.
Au service des industriels
C’est une tendance forte : Veolia renforce progressivement son offre auprès des clients industriels, afin de les aider à réduire leur empreinte carbone. « La valorisation de leurs déchets ou de leurs eaux usées constitue une solution prometteuse », selon Étienne Petit. En Allemagne par exemple, le Groupe travaille notamment avec l’industrie papetière. En Rhénaniedu- Nord-Westphalie, il a ainsi aidé le papetier Heinrich A. Schoeller Söhne GmbH & Co. KG à optimiser ses consommations d’eau – le secteur en est très gourmand – et à valoriser ses eaux usées en énergie.
Au Royaume-Uni, même démarche auprès de l’entreprise agroalimentaire Heinz, pour générer la vapeur nécessaire au fonctionnement des lignes de production de conditionnement de Kitt Green, la plus grosse unité du groupe en Europe.
« Nous allons capitaliser sur les modèles du Groupe pour développer une offre industrielle encore plus structurée et puissante », confirme Étienne Petit. Qui ajoute : « On voit se développer la perspective de partenariats villes-industries, le tout dans le cadre de boucles locales décentralisées. C’est très prometteur du point de vue économique, environnemental et social, avec la garantie de création de bassins d’emploi solides. Nous sommes là véritablement dans le modèle de l’économie circulaire où Veolia, grâce à sa connaissance des marchés locaux, a toute sa place comme facilitateur et intégrateur. »
Chiffres clés
Bien que le waste-to-energy représente moins de 6 % du marché du traitement des déchets dans le monde, il est évalué à 25,32 Md$ en 2013 et devrait atteindre 40 Md$ d’ici à 2023, soit une croissance de plus de 5,5 % par an.
Source : World Energy Resources - Waste to Energy 2016
Le marché global de la valorisation énergétique des déchets, par incinération ou méthanisation, atteindrait près de 44 Md$ d’ici à 2024.
Source : cabinet d’études Research & Markets (2016)
La valorisation énergétique des déchets municipaux dans l’UE représente respectivement 1,3 % et 8,9 % de la consommation finale d’électricité et de chaleur produite en centrale.
Source : http://www.europarl. europa.eu/RegData/etudes/ BRIE/2015/554208/EPRS_ BRI(2015)554208_FR.pdf
Leader du waste-to-energy, l’Europe représente 47,6 % des revenus du marché mondial en 2013. Dans la région Asie-Pacifique, le Japon domine le marché avec quelque 60 % de ses déchets incinérés. Toutefois, la croissance la plus rapide sur ce marché est observée en Chine, qui a multiplié par 2 sa capacité de wasteto- energy entre 2011 et 2015.
Source : World Energy Council – World Energy Resources 2016
Avec plus de 6 millions de tonnes de déchets par jour, la production mondiale de déchets doublera d’ici à 2025. Si le pic de production est prévu en 2050 dans les pays de l’OCDE et en 2075 en Asie de l’Est et Pacifique, les volumes de déchets continueront de croître en Afrique subsaharienne au-delà de ces dates. D’ici à 2100, la production mondiale de déchets pourrait atteindre 11 millions de tonnes par jour.
Source : World Energy Council – World Energy Resources 2016
En savoir plus :
> Valorisation des biodéchets et des eaux usées
> Produire de l’énergie verte à partir de l’incinération des ordures ménagères
> Biogaz : Produire de l’énergie renouvelable à partir de l’enfouissement des déchets
Retrouvez l'intégralité des contenus du dossier du mois
Pour aller plus loin
