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Impact sur la Gestion des Déchets

Impact sur la Gestion des Déchets

 

Impact sur la Gestion des Déchets Ménagers

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FICHE TECHNIQUE SUR L’IMPACT DE LA GESTION DES DÉCHETS MÉNAGERS, DES ENERGIES NON CARBONES, MATERIAUX BIO SOURCES, SUR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE,


Une source de gain carbone important, pour préserver notre planète.

Sommaire

1 GESTION DES DÉCHETS MÉNAGERS ET CHANGEMENT CLIMATIQUE
A. PANORAMA DES DÉCHETS MÉNAGERS DANS NOTRE POUBELLE
B. LE TRAITEMENT DES DÉCHETS
C. LES GAZ À EFFET DE SERRE ISSUS DU TRAITEMENT DES DÉCHETS
2. CYCLE DE VIE DES DÉCHETS MÉNAGERS
A. COLLECTE ET TRANSFERT – LE TRANSPORT DES DÉCHETS
B. LE STOCKAGE DES DÉCHETS
C. L’INCINÉRATION DES DÉCHETS
D. LE COMPOSTAGE
E. LA MÉTHANISATION
B. LE TRAITEMENT MÉCANO-BIOLOGIQUE
C. TRI ET RECYCLAGE
D. CAS PARTICULIER DES DEEE
3. PISTES D’AMÉLIORATION
A. PRÉVENTION DES DÉCHETS ET RÉDUCTION À LA SOURCE
B. COMPARAISON DES PRATIQUES ET PRATIQUES EXEMPLAIRES
C. ETAT DES LIEUX DES RÉGLEMENTATIONS D’EXISTANTES
D. Performances
E. Conclusion

Introduction :

A la différence de Power-to-Gas, Power-CO permet de ne pas lutter uniquement sur la production d’électricité issue des renouvelables excédentaires, difficilement valorisables par d’autres systèmes de flexibilité que Power-to-Gas.

 

En effet, les périodes d’excédents dépassant 12h consécutives, qui pourraient représenter en 2050 de 65 à 85% des excédents globaux annuels si nous continuons bêtement avec les mêmes technologies. Power-CO à des objectifs tout à fait compatibles avec les capacités des réseaux gaziers, à condition d’augmenter les rendements des renouvelables et de ne plus produire qu’uniquement en électricité mais avec des énergies secondaires en gaz, dont la durée de vie des équipements est augmentée ainsi que l’impact carbone à la fabrication amélioré.

 

Notre organisation à réaliser ses objectifs.


Cette étude vous démontre qu’avec du bon sens, du patriotisme, chaque territoire à la possibilité d’être à la pointe de la technologie et d’emplois durables, pour cela il faut changer nos technocrates et nos équipements.


OBJECTIF. De Power-CO et du produire des gaz issu des déchets par des hautes températures à l’aide de la gazéification à des températures supérieur à 10 000°c par de la chimie (rapide) sans combustion, avec l’emploi de matériaux adapté à la très haute température pour permettre l’usage de tel température.

 

Le profil d’un homme de l’art capable de concevoir une telle technologie n’existe plus du faite des formations dispensées dans nos écoles (chimie rapide, maitriser les très hautes températures, résistance matériaux…).


Pour le méthane issu de méthanisation ou de la gazéification à chimie dit lente, ne présente pas d’intérêt particulier car les molécules produites sont chargés d’atome indésirables (polluant), difficile à purifier.

Par contre pour les synergies découvertes avec le Power-CO :

- Dans le cas d’absence de réseaux public de gaz, un gazéificateur à craquage thermique, couplée à une cogénération biogaz, l’ajout de cette équipement (méthaniseur) en parallèle, pour valoriser un maximum de déchets ménagers, peut trouver une synergie intéressante dans la régulation des réseaux énergétiques (stockage du gaz) ou d’une utilisation locale pour le froid alimentaire, médicale:


o Lors des excès de production électrique, le biogaz (ou syngas) est orienté vers un stockage (liquéfaction), ainsi l’excès de production électrique est atténué par l’arrêt de la cogénération, et le reste valorisé en méthane de synthèse.

 

Les besoins de chaleur du réseau connecté sont alors pourvus par les excès de chaleur du méthanier (catalytique).


o Lors des déficits de production électrique, le biogaz ou le syngas alimente la cogénération participe aussi au soutien du réseau électrique pour réduire sa variabilité (stabilité) et ainsi permettre un mixte énergétique plus élevé.

Les différentes configurations possibles sont résumées dans le tableau suivant :


Cas A – digesteur avec valorisation du biogaz en cogénération


Le réacteur de méthanisation est installé en parallèle d’un cogénérateur.

 

Il est alimenté directement en biogaz brut (mélange CH4/CO2) : celui-ci est dirigé vers le réacteur de méthanisation en période d’excédent d’électricité renouvelable qui entraîne le fonctionnement des gazéificateurs et l’autoconsommation initiale est transformée en gaz de synthèse.

 

Pour cela les déchets ménagers (riche en hydrogène et carbone) et électroniques nous permettent un énorme gisement de stockage, dont l’objectif est un mixte 100% renouvelable (énergie propre)..



1. Gestion des déchets ménagers et changement climatique ?

Les déchets non triés s'appellent ordures ménagères résiduelles (OMR) : ils restent stockés à la décharge et impactent l'environnement ; ils ne subissent pas ou peu de traitement.

 

Les déchets triés et incinérés perdent de leur valeur et produise 35% de déchets ultimes, que l’on veut à nouveau revaloriser avec du plastiques.

 

Et pourquoi une 3 éme opération, alors que l’on peut en faire une seule ?


Il existe deux types de stockages des déchets :


• le stockage des déchets ultimes (CSDU),
• le stockage des déchets non dangereux (ISND).


KERATIS Environnement, interviens pour l’ensemble de la valorisation de ces déchets, ménagers, plastiques, résines, polymères, métaux lourds, boues de STEP.


Concernant les métaux rares et ceux qui vont servir à la transition énergétique (lithium), on recycle à l’infinis sans nouvelle extraction.


Vous êtes une collectivité, vous souhaitez mieux valoriser vos déchets, créer des emplois nouveaux et durable, produire de gaz propre avec un bon PCI pour alimenter vos locaux, KERATIS Environnement vous aides dans votre transition énergétique.


La pyro-gazéification à l’aide de la combustion est de l’incinération déduise, qui pollue et va continuer de ruiner le consommateur.


La gazéification à très haute température sans combustion, en milieu clos et sans oxygène, à un rendement 3 fois supérieur et est sans pollution.


Faites-vous votre idée et faite pression sur vos élus pour limiter le gaspillage de vos deniers.


A. Panorama des déchets ménagers dans notre poubelle


Le secteur des déchets est responsable à lui seul d’environ 3% des émissions de gaz à effet de serre en France en 2006 selon une étude du CITEPA (centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique) et de 5% dans le monde, soit deux fois plus que le transport aérien et équivalent à l’industrie du ciment:

 


 


Source : Réseau Action Climat

En France, 868 millions de tonnes de déchets ont ainsi été produites en 2006.

 

Parmi ces déchets, la production d’ordures ménagères a doublé en 40 ans.

 

Ils représentent environ 4% de la production totale de déchets : après les déchets de l’agriculture et de la sylviculture (43%), du BTP (41%) et des déchets des entreprises (10%).

 

 

Notre poubelle accueillerait près de 390kg d’ordures par an et par personne et cela sans compter les 200kg de déchets déposés en déchèterie, toujours par an et par personne.
 


 


Source : Réseau Action Climat, en sachant que le taux de plastique mélangé à l’organique est supérieur au pourcentage des poubelles dédiées et c’est cela qui nous intéresse.


Notre poubelle contient majoritairement des matières biodégradables, mais également des matières recyclables telles que le papier, le carton, le verre, certains plastiques ou métaux lourds et rares que l’on peut facilement valoriser s’il existe une forte volonté politique à changer les choses.

 

Une partie d’entre elles est aujourd’hui recyclée en filière, mais la plupart restent encore jetées comme des déchets ordinaires du fait qu’il n’y a pas une vision globale (écosystème d’intérêt économique et général) qui s’engage sur une performance et non une obligation de moyen avec des aides publiques.


B. Le traitement des déchets

Les étapes principales du devenir de nos déchets, une fois collectés par la ville, sont représentées dans le schéma ci-dessous.

Chaque étape de traitement sera présentée dans la seconde partie de cette synthèse :


- Collecte
- Tri
- Compostage
- Méthanisation
- Stockage
- Incinération

 


Ces schémas ne sont pas auto-finançable par la valorisation des matières (apport financier des collectivités) et de plus, créer de nouveau déchets ultimes 35%:


1- Mâchefer,


2- CSR (combustible solide de récupération), il est donc opportun d’avoir une réflexion de fond : CAR L’ORIENTATION DE RECHERCHE LANCE PAR l’Ademe ne permettra pas de mettre en œuvre dans des conditions techniques et économiques acceptable le CSR car sont impureté et faible rendement des équipements ne permettrons pas d’alimenter de façon constante la demande motrice en débit et pression d’un gazéificateur, justement pour avoir un rendement optimisé pour ne pas faire appel aux consommateurs.


Avec la technologie retenue l’hydrogène au contact de l’oxygène devient majoritairement de l’eau.

 

L’intelligence et de ne plus faire de CSR et comme dirait ALBERT EINSTEIN « la stupidité est de refaire toujours les mêmes expériences en espérant avoir des résultats différents », le pense que l’ADEME avec la pyro gazéification pense régler le problème de déchets mais avec seulement 20% de rendement on ne peut pas dire que l’on fait du développement durable.

C. Les gaz à effet de serre issus du traitement des déchets


1. Emissions directes


A l’échelle mondiale, le secteur de la gestion des déchets représente 5% (2005) des émissions de GES.

 

Mais c’est un secteur qui est une source importante de diminution d’émission : en effet, la prévention et le recyclage des déchets permettent de diminuer les émissions de GES dans tous les autres secteurs.


Le problème étant le coût du recyclage, tous les pays ne peuvent y avoir accès.

Pour cela, nous avons imaginé un cycle différent de la gestion des déchets autour d’un cercle vertueux réduire, valoriser, optimiser et compenser, le CO2.

Les trois gaz à effet de serre émis directement par les filières de traitement des déchets sont:

a) le Dioxyde de carbone – CO2


Le dioxyde de carbone est émis essentiellement lors de l’incinération des déchets.

 

Près de la moitié du carbone dégagé lors de la combustion est issue de produits d’origine fossile (par exemple les plastiques).

 

La collecte et le transport des déchets émettent également du CO2, mais aussi le compostage

 

b) le Méthane – CH4


Le méthane a un pouvoir de réchauffement global


(PRG) 25 fois plus important que le CO2.

 

Il est émis lors de la dégradation des déchets organiques enfouis en milieux non oxygénés.

 

c) le Protoxyde d’azote – N2O


Le protoxyde d’azote a un pouvoir de réchauffement global 298 fois plus élevé que le CO2.


Il est produit en faible quantité lors de la combustion des déchets par incinération et par la dégradation des déchets organiques lors du compostage ou de leur épandage.

 

d) les CFC, HFC, HCFC


Ces gaz sont associés à des déchets spécifiques contenant ces substances (réfrigérateurs, etc.)
 

 


 


2. Emissions indirectes


Il s’agit d’émissions liées à l’activité de l’entité, mais provenant de sites ou d’opérations possédés par une entité autre.

 

Par exemple, un site de compostage consomme de l’électricité, dont la production génère des émissions de GES.

 

Du point de vue du site de compostage, ces émissions sont indirectes, car liées à son activité, mais ayant lieu sur un autre site.

 

Les émissions de GES lors de la production des réactifs chimiques utilisés dans le traitement des déchets constituent un autre exemple d’émissions indirectes.


3. Emissions évitées


Aux émissions directes et indirectes de gaz issues des filières de traitement des déchets, il faut ajouter les émissions dues à la fabrication des produits avant qu’ils ne deviennent des déchets : extraction, transport et transformation des matières premières, fabrication du produit, distribution.


Toutes ces étapes ont également une énergie grise importante que l’on détermine grâce à une Analyse du Cycle de Vie.

 

C’est pourquoi la première méthode de réduction des émissions de GES et d’économies d’énergie consisterait à réduire les déchets à la source (voir plus loin).

 

On parlera alors d’émissions évitées.

Mais comme on pourra difficilement éviter le développement économique et que les industrielles ne voudrons pas que leur coût augmentent, il faut réfléchir autrement.

4. Panorama des différentes filières et de leurs impacts sur les émissions de GES et sur la pollution de l’eau, de l’air et du sol


Part de chaque filière au niveau mondial :

 


 


Source : Application de la méthode « bilan carbone® » aux activités de gestion des déchets, Bio Intelligence Service


Pour valoriser les déchets il ne faut pas réfléchir filaire mais écosystème d’intérêt économique et général.


Cycle à optimiser :


Réduire : Limiter le transport avec de petite unités de valorisation placer un peu partout autour des villes, ne pas utiliser d’énergie fossile/fissile pour valoriser les déchets (auto-alimentation par équipements hybride) notamment la gazéification.


Valoriser en énergie: Au lieu de recycler 1 tonne de PET (polyéthylène téréphtalate)


Optimisé : Avec une production de gaz de synthèse équivalent d’économie sur 1 kilo de plastique est l’équivalent à 4 litres de fioul domestique. Soit 1 tonne de plastique équivaux à 40 000 KWH. Et les plastique peuvent être produits en chanvre et ainsi récupérer de la taxe carbone en plus.


2. Cycle de vie des déchets ménagers

A. Collecte et transfert – le transport des déchets


1. Bilan des émissions en France


Les déchets ménagers et assimilés non recyclables sont collectés en porte-à-porte par des bennes à ordures avec une fréquence variant selon les territoires.

 

Pour les déchets recyclables (papiers/cartons, plastiques, verre, métaux), ils sont soit collectés en porte-à-porte, soit apportés par les particuliers dans des bennes d’apport volontaires.

 

Enfin, certains déchets sont apportés par les particuliers directement en déchèterie ou dans des filières spécifiques de recyclage : déchets toxiques, huiles alimentaires, déchets verts, piles, encombrants, déchets électriques et électroniques (DEEE), déchets de soin piquants, médicaments, bois, gravats …


Près d’un tiers des déchets collectés sont stockés provisoirement dans des centres de transfert avant d’être acheminés vers leur unité de traitement (centre de tri, usine d’incinération, centre de stockage, …).

 

L’intérêt d’un centre de transfert est de permettre le regroupement des déchets allant vers une même destination, pour augmenter le taux de remplissage des camions, et ainsi optimiser la logistique et limiter les émissions de gaz à effet de serre.

 

Une telle installation peut aussi servir d’unité de prétraitement pour trier ou valoriser un flux.

 



Source : Application de la méthode « bilan carbone® » aux activités de gestion des déchets


Répartition des déchets collectés par type de collecte :

 


Emissions de CO2 en France dues à la collecte et au transfert des déchets :

 


Source : FNADE

Le transport des déchets depuis l’habitat des particuliers jusqu’aux sites de traitement est responsable de 98% du total des émissions liées au transport.

Cela inclut :

- la collecte en porte-à-porte des déchets ménagers et assimilés (83% du total des émissions), pour deux tiers jusqu’à leur site de valorisation / traitement, et pour un tiers jusqu’à un centre de transfert


- l’acheminement par camion durant 40 km en moyenne du centre de transfert vers le site de valorisation / traitement (7% du total des émissions)
- le transport des déchets verts des particuliers à la déchèterie, puis de celle-ci au site de compostage (8% du total des émissions).

Les autres émissions concernent les engins des centres de transfert.

2. Pistes d’amélioration


La réduction des émissions des GES peut se faire par une rationalisation des transferts et du transport, ainsi que par le développement des modes alternatifs de transport (prise en charge multimodale, fret ferroviaire et fluvial).


De plus, l’utilisation de carburants d’agro carburants (dont biodiesel, biogaz, …) permet de réduire les émissions et d’éviter l’utilisation de carburants d’origine fossile.


Le choix de la meilleure option doit se faire sur la base du bilan environnemental global (à l’aide d’outils comme l’Analyse du Cycle de Vie).


Dernière proposions permettre le déploiement de petite unité proche des villes qui n’ont aucune incidence sur la pollution ou les déchets ne sont plus du ressort d’une communauté de commune mais bien une revalorisation pour la commune.


B. Le stockage des déchets


Dans les pays développés, les méthodes de stockages des déchets ont beaucoup évolué, on ne trouve plus aujourd’hui de décharges plus ou moins bien contrôlées, mais des centres de stockage (de classe II pour les déchets ménagers et assimilés ou CET : Centres d’Enfouissement Technique).

Les centres d'enfouissement technique (CET) sont divisés en trois catégories ou classes : la classe I, réservée aux déchets industriels ultimes dits " spéciaux ou toxiques ", la classe II, réservée aux déchets ménagers et assimilés, la classe III, réservée aux déchets inertes (gravats...).

Un CET est un ensemble composé de casiers, indépendants sur le plan hydraulique, eux-mêmes composés d'alvéoles, dans lesquelles sont entreposés les déchets.

 

Les casiers sont entourés de digues étanches.

 

L'étanchéité est assurée par superposition d'une "géo membrane" en mélange de fibres textiles en PEHD et de matériaux drainant. Les lixiviats sont récupérés, traités par lagunage puis envoyés en stations d'épuration ; l'ensemble est entouré d'une digue périphérique.

 

La hauteur et la pente des digues, la distance des casiers par rapport à la limite de l'exploitation, les contrôles etc. sont réglementés.


Le biogaz notamment, qui contient du méthane, est brûlé, ce qui permet d’éviter son rejet dans l’air et l’effet de serre associé et ainsi d’émettre à la place du CO2 d’origine biomasse, non comptabilisé dans les bilans « effet de serre ».


Pour un peu plus d’un tiers des tonnages, la combustion du biogaz s’accompagne d’une valorisation de l’énergie produite, ce qui permet d’éviter des émissions de GES.

 

Sinon, on parle simplement de « brûlage en torchère »On considère qu’une grande quantité de carbone est potentiellement piégée ou « séquestré » dans les centres de stockage, il peut donc être soustrait du bilan carbone.

 

On considère qu’environ 50% du carbone biomasse enfoui est séquestré (source : Bio Intelligence service, 2008, Application de la méthode « bilan carbone® » aux activités de gestion des déchets).

Emissions de CO2 en France dues au stockage des déchets:

 


Source : FNADE


Les fuites de méthane sur les sites de production représentent 97% de l’ensemble des émissions générées.

 

Ces fuites sont en constante diminution, à mesure que les centres de stockage utilisent des technologies de plus en plus performantes.


On utilise aujourd’hui des bioréacteurs qui accélèrent la biodégradation anaérobie de la fraction fermentescible des déchets non dangereux conduisant à leur minéralisation.

 

Cette diffusion est assurée par une recirculation contrôlée des lixiviats.

 

Cela permet d’accélérer et d’optimiser le procédé (meilleurs rendements en biogaz et accélération du process).

La mise en décharge des déchets organiques n’est plus autorisée en France depuis le 1er juillet 2002, seuls les déchets ultimes c’est-à-dire ceux " ne pouvant être valorisés ou dont on ne peut réduire le potentiel de toxicité dans les conditions techniques et économiques du moment" (source : CNIID) sont encore mis en décharge.


Cette solution n’est cependant pas la plus satisfaisante des solutions, car en cas de fuites ou de conception défectueuse, les eaux de lixiviation qui percolent des sites d’enfouissement, où se mélangent, entre autres, matières organiques en décomposition et déchets domestiques dangereux (piles, déchets électriques et électroniques, produits chimiques), constituent un mélange toxique qui peut contaminer les eaux souterraines, le sol et les eaux de surface.


Au niveau européen, une directive concernant la mise en décharge oblige les états membres à réduire les quantités de déchets biodégradables mis en décharge de 35% d’ici à 2016 par rapport aux niveaux de1995.

 

Cela permettra de réduire le problème de production de méthane, car, en plus, le méthane devra être collecté et, si possible, utilisé pour produire de l’énergie.

 

Cette directive a permis de faire fermer des milliers de sites non aux normes et de réduire de 25% la quantité de déchets municipaux mis en décharge.
 

Cependant, ce procédé de traitement reste le plus couramment utilisé dans la plupart des états membres.

 


En éliminant à la source les déchets plus de déchets ultimes et lixivia.

C. L’épineux sujet de l’incinération des déchets


44% des ordures ménagères sont incinérées en France.

 

L’incinération des déchets permet de réduire leur volume en les brûlant, mais cela émet en particulier du CO2 et aussi du NO2. Il faudrait brûler au-delà de 1400°c au cœur du réacteur pour limiter la pollution ce qui économiquement n’est pas viable.


La combustion des déchets dégage de la chaleur qui peut être utilisée directement pour le chauffage ou transformée en électricité, avec dans ce dernier cas un rendement divisé de moitié (voir document joint) argumentaire Boostior.


Certain malin pense utiliser un dériver de l’incinération (la pyro gazéification) pour continuer leurs forfaits d’empoisonneur.

 



Usine d’incinération des déchets
Source : http://www.syctom-paris.fr

1. L’incinération, une valorisation énergétique mais à qu’elle prix ?


L’incinération permet, pour la plupart des installations, de valoriser l’énergie contenue dans les déchets en se privant de valoriser l’hydrogène dans les plastiques, notamment.
L’énergie récupérée peut être valorisée sous différentes formes :


Valorisation thermique seule : l’efficacité énergétique potentielle est assez élevée, de l’ordre de 70 à 80 %, cependant la demande est souvent inférieure à l’offre, particulièrement en été, d’où des rendements annuels inférieurs au potentiel ;


Valorisation électrique seule : la vapeur produite est orientée vers une turbine, qui entraîne un générateur électrique.

 

L’électricité produite peut être apportée au réseau électrique toute l’année, mais le rendement énergétique est plus faible, inférieur à 25 % ;


• Cogénération : la détente de la chaleur dans une turbine permet de produire de l’électricité avant utilisation sous forme de chaleur.

Exemple : un kilo de plastique incinéré équivaux à 9 KWH EN POLLUANT et en gazéification à craquage thermique 40 KWH PROPRE.

La valorisation thermique de tout ou partie de la vapeur présente un fort rendement potentiel de valorisation, à condition d’avoir besoin de la chaleur ?

 

Afin d’optimiser la valorisation énergétique globale, il faut donc privilégier la possibilité de vente de chaleur dans l’implantation des nouvelles installations, mais comme les unités ne sont pas proximités des réseaux de chaleurs et que le chauffage ne fonctionne pas toute l’année, sans compter le coût de l’installation du réseau de chaleur, les opportunités se trouve dans d’autres modèle énergétique ?

 

Outre la valorisation énergétique, l’incinération permet aussi d’éviter des émissions de gaz à effet de serre grâce notamment au recyclage des métaux extraits des mâchefers, ou bien à la valorisation des mâchefers en technique.

 

Permettre d’éviter par rapport au pire, mais très inférieur au niveau du meilleur.


Par conséquent l’incinération n’a pas de raison d’être et surtout plus de raison du fait de sa pollution et des engagements de la France en matière d’émission de rejet de CO2


Les mâchefers :


Les mâchefers sont des résidus issus de l'incinération des déchets ménagers.

 

Ils représentent 10% du volume des ordures ménagères incinérées et un quart de leur poids. Ils sont composés de :


• verre, silice, alumine, calcaire, chaux
• métaux ferreux et non ferreux
• sels, eau et composés organiques


Ces déchets peuvent être recyclés pour produire de l’acier, de l’aluminium ou des granulés pour le BTP.

2. L’incinération pour éviter des émissions de GES ? A qui ont peu faire encore avaler cela ?

 
93 % des émissions générées proviennent du CO2 fossile issu de la combustion des plastiques, textiles, et autres déchets ménagers et assimilés contenant du carbone fossile.

 

Le reste est dû à part quasiment égales aux émissions de N2O liées au processus de combustion des déchets, et enfin aux divers matériaux nécessaires à la construction et à l’exploitation de l’incinérateur.


La valorisation énergétique permet d’éviter l’émission de plus de 3 500 000 tonnes de CO2 issus de carburants fossiles ; tandis que les résidus de l’incinération, les mâchefers, sont pour 73% valorisés en technique routière, ce qui permet d’éviter la consommation énergétique associée à l’extraction et à l’acheminement de granulats auxquels ils se substituent. 16,4 kg de métaux sont aussi récupérés par tonne de déchets incinérés, et recyclés.

 

La valorisation de matière permet ainsi d’économiser plus de 400 000 tonnes de CO2 par an.


Il est encore possible d’augmenter les émissions évitées de la filière en maximisant l’efficacité énergétique des installations.

 

De plus, les équipes de chercheurs étudient actuellement les possibilités de captage et de stockage géologique de CO2, de manière à encore améliorer le bilan effet de serre : les gaz émis pourraient en effet être captés par l’intermédiaire d’une chaudière à oxygène pur qui produirait, via un mécanisme de combustion, un gaz quasiment pur en CO2 qui pourrait ainsi être stocké, à l'abri de l'atmosphère, dans des couches géologiques profondes comme d'anciens champs gaziers ou pétroliers épuisés.


En 2007, les émissions évitées en limitant le recours aux combustibles fossiles par l’énergie de combustion des déchets représentaient 2Mt CO2 (soit 13,3 milliards de km en voiture).


En l’absence d’une vision globale que garanti un opérateur par une performance sérieuse, tout le reste est de la gesticulation et manipulation intellectuelles relayé par les journalistes qui ne comprennent rien à la technique et plus soucieux de voir les pollueurs mettre des encarts publicitaires dans leurs journaux que de relayer la bonne information.

D. Le compostage


Le compostage permet de stocker naturellement dans le sol une partie du carbone contenu dans les déchets organiques (résidus végétaux et animaux, déchets putrescibles de la cuisine).

 

Le compost épandu sur les sols améliore leurs qualités physiques et biologiques.

 

Il participe ainsi à diminuer le recours aux engrais minéraux très émetteurs en GES mais émet du N2O dû à l’azote initialement contenu dans les déchets.

 

Le compostage, lorsqu’il n’est pas bien exécuté, s’accompagne d’émissions de méthane.

1. Le compostage, une valorisation des déchets organiques


Lors du processus de compostage, les déchets organiques (déchets ménagers et assimilés résiduels, déchets verts, bio déchets) se décomposent en présence d’oxygène.

 

Cela génère principalement des émissions de CO2 biogénique, non comptabilisées dans les émissions de gaz à effet de serre.


Le compost produit est valorisé comme amendement organique, engrais organique ou support de culture (terreau), en agriculture au sens large (horticulture, espaces verts, ...) et par les particuliers.


Les activités de compostage exploitées dans des conditions optimisées ne génèrent pas de CH4 car elles mettent en œuvre des conditions aérobies strictes et un contrôle précis des teneurs en eau afin de favoriser la décomposition aérobie des déchets.


Les faibles émissions de méthane du compostage sont donc dues à la présence de poches très ponctuelles reproduisant localement des conditions anaérobies, et que les bonnes pratiques de compostage minimisent très fortement.

 

Les émissions de N2O sont généralement faibles, entre 0,1 et 5 % de l'azote initial contenu dans les déchets.

 

Le pouvoir de réchauffement important de ces deux gaz explique que malgré les faibles quantités en jeu, ceux-ci représentent plus de 90 % des émissions générées lors du compostage.

 

De façon générale, ces émissions relèvent de réactions biologiques complexes et leur estimation est donc entachée d’une grande incertitude.


Nous les prenons ici toutefois en compte par souci d’exhaustivité sur la base de chiffres moyens :

 



NB : le compostage génère en moyenne 17 % de refus mais avec une fourchette allant de 4 à 40 %, qui sont traités en centres de stockage ou en UIOM, représentant 270 000 téq CO2 d’émissions de GES.

 

Ces émissions ne sont pas présentées ici, car allouées directement aux émissions des centres de stockage et des usines d’incinération.

Les émissions indirectes proviennent pour 60% de la consommation d’électricité du process, pour 35% de la construction et de l’exploitation du site (consommation de béton, d’enrobé, de bâches plastiques, de lubrifiants), et pour 5% du transport des 17 % de refus générés en moyenne sur un site.


La production de compost (plus d’1 million de tonnes en 2004) évite la production et l’importation d’engrais minéraux (pour l’azote de synthèse produits à 40 % en France et à 60 % à l’étranger ; pour le phosphore et la potasse importés intégralement) et les émissions de GES associées.

 

L’apport de matières organiques aux sols s’accompagne d’effets positifs indirects (moindre consommation en eau pour les cultures, et en carburants pour les tracteurs, diminution du lessivage et de la percolation des engrais minéraux, diminution de la pollution des eaux de surface et souterraines) qui ne sont pas ici pris en compte faute d’éléments de quantification ; ces effets positifs sur les émissions de GES évitées, viendraient diminuer le bilan global de la filière compostage.


Le calcul de la quantité de carbone séquestré suit la méthodologie développée dans une étude récente de la Commission européenne, qui considère que 8 % du carbone biomasse contenue dans le compost est séquestré dans le sol.

 

Ce chiffre est soumis à de fortes incertitudes ; l’interprétation de ces résultats doit donc se faire avec prudence.


La norme réglementaire NFU 44051 et 44551 récemment révisée fixe des exigences fortes de qualité agronomique et d’innocuité pour les composts.

 

Ainsi les produits du compostage ne peuvent être fournis aux agriculteurs et autres utilisateurs que s’ils respectent cette norme ou s’ils ont obtenu une homologation spécifique par le Ministère de l’agriculture et de la pêche.

 

Cette garantie de qualité va aider à fiabiliser les débouchés de ces produits, et ainsi contribuer à assurer la pérennité et le développement de la filière du compostage.


Très bien pour qu’elle quantité de marché ?

E. La méthanisation

Comme le compostage, la méthanisation est un procédé de traitement de la biomasse contenue dans les déchets, à ceci près que la fermentation se fait en l’absence d’oxygène dans un réacteur fermé (méthaniseur) et produit du biogaz contenant du méthane.

 

Le méthane est récupéré presque totalement.

 

Il peut être valorisé sous forme de chaleur, d’électricité ou de carburant propre pour des flottes de bennes à ordures ménagères (BOM) ou de bus comme à Lille.

 

Les résidus organiques (ou digestats) peuvent être valorisés en agriculture après avoir été compostés.


NB : la méthanisation génère des refus qui sont traités en centres de stockage ou en UIOM.

 

Les émissions de GES ainsi générées sont allouées directement aux émissions des centres de stockage et des usines d’incinération.


Les émissions directes sont dues à la consommation de carburant des engins du site et aux fuites de biogaz (faibles car les déchets sont traités dans des installations étanches).

 

Dans le cas où le digestat subit un compostage à la sortie du méthaniseur, les émissions de CH4 et de N2O sont voisines de celles observées pour le compostage.


Les émissions indirectes quant à elles proviennent du transport des refus vers les unités de stockage ou d’incinération (20% des émissions) et de la construction et de l’exploitation du site (80% des émissions).


Les émissions évitées proviennent d’une part de la chaleur et/ou de l’électricité produites par le biogaz dont une partie est autoconsommée et d’autre part du compost utilisé en substitution de tourbe ou d’engrais minéraux.


Très bien son coût élevé a un sens avec le couplage de la gazéification des plastiques.


B. Le traitement mécano-biologique

Le terme de traitement (ou prétraitement) mécano-biologique (ou MBT, pour mechanical-biological treatment) couvre en réalité plusieurs combinaisons de procédés de traitement des déchets ménagers et assimilés résiduels qui ont en commun deux grandes étapes :


- une préparation mécanique permettant de séparer les déchets organiques des non-organiques
- un traitement par compostage ou méthanisation des déchets organiques séparés

Les déchets non organiques peuvent être valorisés sous forme de matières premières secondaires ou énergétiquement.

 

Le MBT permet en effet de préparer des combustibles solides de récupération (CSR ou RDF « Refuse Derived Fuel »).

 

Dans le cas où aucune valorisation n’est possible, les déchets non organiques sont mis en centre de stockage.

Le MBT est une filière qui s’est développée fortement dans certains pays européens, notamment l’Allemagne ( 50 unités pour 3 unités en France). Le MBT sert entre autre à diminuer la quantité de matières organiques enfouie, ceci notamment pour réduire la production de biogaz des centres de stockage, et limiter le traitement des lixiviats, ce qui contribue en théorie à éviter une certaine quantité d’émissions de gaz à effet de serre.

C. Tri et recyclage


Le recyclage a permis d’éviter l’émission de 1 800 000 tonnes de CO2 en 2004, soit l’équivalent des émissions annuelles de près de 200 000 européens.


Dans un centre de tri, les différentes fractions recyclables sont séparées pour être ensuite orientées vers leur filière de recyclage.

 

De plus en plus, les centres de tri se dotent de systèmes automatisés combinant différentes techniques de tri pour améliorer l’efficacité de la séparation des différentes fractions.

 

De façon générale, les déchets circulent à l’intérieur des centres via des convoyeurs (sortes de tapis roulant), et subissent différentes étapes de séparations (par exemple, l’acier est trié par magnétisme) pour permettre de séparer au plus finement les différentes fractions.

 

Des opérateurs en début de chaîne affinent le tri.

 
Trier correctement les déchets : un geste pour lutter contre le changement climatique


Il est très important que les consommateurs en amont trient correctement pour maximiser la quantité de matériaux dirigés vers le recyclage et minimiser les déchets refusés, qui seront réorientés vers l’incinération ou le stockage.

 

Cela a des conséquences très importantes en termes d’émissions de gaz à effet de serre.

 

Un déchet non recyclable envoyé en centre de tri aura parcouru en moyenne 40 km de plus qu’un déchet orienté correctement directement vers le bon site de traitement... En 2004, 22 % des déchets entrant en centre de tri ont ainsi été refusés.


Tous les déchets ne sont pas recyclables ; limiter les émissions de gaz à effet de serre, c’est donc avant tout orienter les déchets vers le traitement qui est approprié compte tenu de leur nature.

 

Les services environnement des municipalités développent des actions de communication pour faire connaître précisément les consignes de tri.


Le recyclage, une nouvelle vie pour les déchets, la valorisation le transfert du coût financier du traitement.


D’une part, le recyclage des déchets permet de réduire les déchets éliminés et d’éviter l’utilisation de matières premières et les émissions de gaz à effet de serre associées à leur extraction et à leur acheminement vers le site de production.

 

Et d’autre part, pour certains matériaux, cela permet un processus de fabrication moins énergivore.

 

C’est notamment le cas de l’aluminium : le procédé de fabrication nécessite 20 fois moins d’énergie dans le cas d’aluminium recyclé.


Recycler 1 kg d’aluminium permet d’éviter l’émission de près de 10 kg de CO2 !


Les émissions générées proviennent :


- des consommations d’électricité de centres de tri ;
- des engins des centres de tri ;
- du transport des refus vers les centres de traitement (40 km) ;
- du transport des fractions triées vers les sites de recyclage (100 km) ;
- et enfin des divers matériaux nécessaires à la construction et à l’exploitation du centre de tri.

Le recyclage des diverses fractions triées permet d’éviter plus d’émissions de gaz à effet de serre que les étapes en amont n’en génèrent ; cette filière est ainsi bénéfique en termes de lutte contre le changement climatique.

D. Cas particulier des DEEE

1. Définitions et chiffres


Un DEEE est un Déchet d’Equipement Electriques et Electroniques.


Un EEE est un Equipement Electrique et Electronique fonctionnant grâce à un courant électrique ou à un champ électromagnétique, ou un équipement de production, de transfert ou de mesure de ces courants et champs, conçu pour être utilisé à une tension ne dépassant pas 1000 volts en courant alternatif et 1500 volts en courant continu.


Avec 1,3 millions de tonnes par an, les DEEE ménagers ne représentent que 5% des ordures ménagères produites en France chaque année, mais il s’agit du flux de déchets qui connaît la plus forte croissance depuis de nombreuses années (2 à 3% chaque année).

 

La dangerosité ou la toxicité de certaines substances qu’ils contiennent, l’impact environnemental de l’exploitation des matières premières entrant dans leur composition et leur important potentiel de recyclage justifient pleinement une gestion spécifique de ces déchets.


La fabrication des EEE a aussi de forts impacts sur l’épuisement de ressources.

 

Cette dernière décennie, la demande en métaux a explosé en partie du fait de la production croissante d’appareils électriques et électroniques.

 

Ainsi, le téléphone portable, l’un des appareils les plus fabriqués à l'heure actuelle, avec 1,2 milliards d’unités vendues en 2007 dans le monde, peut contenir 12 métaux différents à hauteur de 25 % de son poids total, et notamment des « Terres rares », dont les stocks diminuent de façon alarmante.

 

Cette surconsommation entraîne de graves déséquilibres environnementaux, humains et sanitaires dans le monde.


En 2010, un Français achète environ six fois plus d'équipements électriques et électroniques qu'au début des années 1990 et chacun se débarrasse annuellement de 16 à 20 kg de DEEE.

La solution la haute température (craquage thermique), nous demander des informations pour recycler à l’infini les métaux rares et lourds.

2. Circuits de collecte en France et en Europe

La filière de collecte et de traitement des DEEE ménagers est opérationnelle en France depuis le 15 novembre 2006.

 

Elle repose sur le principe de «responsabilité élargie des producteurs» d’équipements électriques et électroniques (EEE), qui doivent prendre en charge l’élimination des équipements une fois ceux-ci usagés.


La multiplication des DEEE ne date pas d'aujourd'hui : dès 1996, une résolution du Parlement européen attirait l'attention des décideurs sur ce gisement spécifique de détritus.

 

La première directive relative aux DEEE est entrée en vigueur en 2005 pour fixer des objectifs de collecte spécifiques à la filière et traduire le principe « pollueur payeur » par le prélèvement d'une écotaxe dédiée aux coûts de gestion de ces déchets.

La directive européenne impose notamment :

- la collecte sélective des DEEE pour valorisation (objectif : 4kg/an/habitant) et une obligation de reprise gratuite de l’ancien appareil lors de la vente d’un nouvel appareil similaire à un ménage.
- le traitement systématique de certains composants (ex : condensateurs au PCB, cartes de circuits imprimés, lampes à décharge…) et de substances dangereuses (ex : mercure, CFC…) pour prévenir toute pollution.
- la réutilisation, le recyclage, la valorisation des DEE collectés

Les produits mis sur le marché après le 13 août 2005 doivent être marqués avec le symbole


Un certain nombre de substances sont également interdites ou très limitées dans la fabrication des EEE.


Catégories de DEEE selon la directive européenne 2002/96/CE :
 



Comparaison entre les tonnages de DEEE collectés et les EEE mis sur le marché par catégories :

 



Lorsqu’ils sont collectés sélectivement, tous les équipements intègrent une filière de traitement.


En 2008, environ 70 % des DEEE français ont fini incinérés, enfouis ou traités dans des filières informelles.

 

Parmi les 30 % restants faisant l'objet d'une collecte sélective, 2 % sont réemployés, 80 % recyclés et 18 % incinérés.


Il existe quatre éco-organismes agréés pour le traitement des DEEE (Ecologic, Ecosystèmes, ERP et Récylum).

 

Ces éco-organismes sont regroupés au sein de l’organisme coordonnateur agréé (OCAD3E).


Les mesures en place en France concernant les DEEE sont :


• l'affichage de l'éco-contribution lors de la vente des nouveaux équipements
• la reprise gratuite par les distributeurs de l’ancien appareil rapporté par un ménage lors de la vente d’un nouvel équipement, dite reprise « un pour un »
• la collecte sélective des DEEE ménagers au sein des déchèteries municipales
• la reprise de certains équipements par des acteurs de l’économie sociale et solidaire (réemploi)


Les taux de réutilisation/recyclage et de valorisation des DEEE ménagers atteignent des performances de recyclage variant entre 71% et 91% selon les catégories d’équipements concernées.


Les filières de traitement :
 


Flux des DEEE :



3. Impact des DEEE produits dans les pays industrialisés sur le reste du monde :

L'exportation de ce type de déchets est soumise aux dispositions d’un amendement à la Convention de Bâle qui, depuis 1997, interdit l'exportation des déchets dangereux des pays membres de l'OCDE vers des pays non membres de l’OCDE.

 

Toutefois, les DEEE n’ont pas un statut ferme sur la liste des déchets dangereux et les sorties pour « valorisation » sont permises.

 

Force est de constater que nombre de nos vieux appareils finissent par se trouver dans des pays en développement.

 

Ainsi environ la moitié des 20 à 50 millions de tonnes des DEEE produits dans le monde chaque année (pour la majeure partie par les pays industrialisés) alimentent les économies informelles des pays du Sud, essentiellement l'Asie et l'Afrique, autour du démantèlement des appareils et du recyclage rudimentaire des métaux précieux, avant de finir dans des décharges sauvages.

 

En bout de chaîne, les « chiffonniers des temps modernes » accomplissent un travail pénible et dangereux qui n'exclut ni femmes ni enfants, exposés sans protection aux vapeurs toxiques des métaux lourds et des dioxines émises par le brûlage des déchets.

 

L'environnement de ces chantiers-décharges n'est pas épargné car le fardeau des DEEE est double : par la masse croissante de déchets générés et par la toxicité des matériaux qui les composent.

4. Emissions de GES directes et indirectes dues aux DEEE

Concernant la filière DEEE, les émissions de gaz à effet de serre proviennent essentiellement des gaz émis pour la fabrication des EEE, ainsi que par les émissions de CFC, HFC ou HCFC présents dans certains équipements ou par les filières de traitement choisies en cas de destruction.

5. Zoom sur l’obsolescence programmée :


L'obsolescence programmée ou planifiée, « planned obsolescence » en anglais, est le processus par lequel un bien devient obsolète pour un utilisateur donné, parce que l'objet en question n'est plus « à la mode » ou qu'il n'est plus utilisable.

 

Cette stratégie est planifiée ou programmée par les entreprises, et le raccourcissement de la durée de vie est pensé dès la conception du produit.

 

Cela crée en permanence chez le consommateur un besoin concret (l’appareil ne fonctionne plus) ou le sentiment du besoin (l’appareil ne lui plaît plus) de racheter de nouveaux biens.


Cette stratégie s'est généralisée dans les pays industrialisés, y compris en France, pendant la deuxième moitié du XXe siècle lors de la reprise économique de l’après-guerre avec l'apparition de la consommation de masse, dont elle est l'un des moteurs, et le développement de la publicité.

 

Ces stratégies contribuent à augmenter le volume de déchets produits.

Les différentes formes d’obsolescence programmée :

- L’obsolescence technologique ou technique : méthodes techniques pour avancer la fin de vie d’un appareil o moins de la moitié des appareils qui tombent en panne sont réparés à des pièces de rechange de moins en moins disponibles à des produits indémontables


o des appareils de plus en plus sophistiqués
o des logiciels / programmes incompatibles avec du matériel plus ancien o des appareils moins robustes
o le remplacement d’appareils anciens pour des appareils plus économes en énergie

- L’obsolescence psychologique ou esthétique o effet de mode o attrait pour le nouveau


Pistes d’amélioration :

Nous devons impérativement reconsidérer nos modes de consommation, en faisant preuve de plus de sobriété, en privilégiant le réemploi, en mutualisant les biens (ex : machines à laver dans un immeuble, coopératives d’habitants, etc.),

3. Pistes d’amélioration

A. Le principe de la prévention des déchets et réduction à la source difficile à mettre en œuvre.


1. Constat et principes


Nous produisons toujours plus de déchets.

 

Ainsi en France, de 1960 à 2000, le tonnage d’ordures ménagères par habitant a doublé, celui des déchets d’emballages a quadruplé et celui des déchets plastiques a plus que décuplé.

 

Chaque année, la quantité de déchets émise augmente de 2 %. Cela coûte de plus en plus cher au service public des ordures ménagères.


La cause est aux mauvais équipements de traitements et valorisation.

 

Pour conserver leur monopôle les lobbys équipementiers relayé par des agences de services publiques invoques des motifs artificiels pour ne pas avoir à évoquer le fond.
 


Pour certain le meilleur déchet est celui qui n’aura pas été produit.

 

La prévention des déchets est donc la première action à mener.


Pour Optim Energie le déchet est une véritable source d’optimisation qui non seulement serre à créer de l’emploi et permet une grande source d’énergie à condition de bien le valoriser.

Hiérarchie de la gestion des déchets (source : PNUE) :

 


La prévention de la production des déchets est définie comme l’ensemble des mesures et des actions en amont de la production des déchets (notamment au niveau de la conception, de la production, de la distribution et de la consommation d’un bien) visant à:

- Réduire les quantités de déchets produits : prévention quantitative
- Réduire leur nocivité et/ou améliorer leur caractère valorisable : prévention quantitative
 

 


La réduction des déchets est la solution première en termes de lutte contre l’effet de serre : elle permet d’intervenir sur la production, la mise à disposition et l’usage des biens et services, lesquels sont responsables de 52% des émissions françaises de gaz à effet de serre d’un ménage.


2. Actions mises en place en France et en Europe


La prévention des déchets a été introduite en 1992 dans la loi française, avec pour objectif de réduire la production et la nocivité des déchets, notamment en agissant sur la fabrication et sur la distribution des produits.


Le plan d’actions déchets 2009-2012 répond à des objectifs ambitieux et vise à faire de la France un des piliers de la société européenne de recyclage : il s’agit d’utiliser les déchets comme ressources, tout en renforçant l’ambition première de prévention.


La loi de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’Environnement, datée du 3 août 2009, fait de la prévention de la production de déchets une priorité (article 41).

 

L’objectif de réduction de la production d’ordures ménagères et assimilées fixé par le Grenelle de l’Environnement est une réduction de 7% par habitant pendant les cinq prochaines années.


En 2004, la France a adopté un « Plan national de prévention de la production de déchets ».

 

Ce plan a pour ambition de rendre « la prévention aussi présente à l’esprit des Français que le recyclage ».

 

Son comité de pilotage réunit des représentants des administrations, des collectivités locales, des industriels, de la distribution, des professionnels des déchets ainsi que des associations de consommateurs et de protection de l’environnement.

 

Les travaux de ce comité seront repris par le conseil national des déchets pour suivre les actions de prévention du Grenelle et les enjeux de la directive-cadre.


Le plan se décline en trois axes :


- Mobiliser les acteurs
- Agir dans la durée
- Assurer le suivi des actions


Suite à la mise en place d’une Taxe Générale sur les Activités Polluantes sur le traitement des déchets et conformément aux engagements du Grenelle, l’ADEME subventionne en priorité la prévention.


Le plan de soutien à la politique des déchets mis en place à l’ADEME consacre plus de 42 millions d’euros, dès 2009, pour contribuer à la réduction de production de déchets :


- Mise en place d’une tarification incitative obligatoire, d’ici cinq ans, s’appuyant sur une redevance d’enlèvement des ordures ménagères ou une taxe d’enlèvement des ordures ménagères avec une part fixe et une part variable, permettant ainsi de faire payer davantage ceux qui produisent plus de déchets tout en préservant l’équité.
- L’étiquetage environnemental de l’ensemble des produits doit permettre à chacun de connaître et comparer leurs « coûts environnementaux » lors de ses achats ;
- Incitation à la mise en place et au suivi de programmes locaux de prévention qui devront concerner 50 millions d’habitants en 2015 ;
- Favoriser le réemploi des biens et la réparation des objets ;
- Renforcer la communication et l’information afin de faire connaître les produits et services peu générateurs de déchets et de promouvoir les gestes et pratiques permettant de limiter les quantités de déchets pris en charge par les collectivités, comme par exemple, le compostage domestique.


En outre, les conseils généraux, chargés de la planification dans le domaine des déchets non dangereux, intégreront la prévention dans les plans départementaux d’élimination des déchets ménagers et assimilés afin de faciliter l’adaptation des mesures aux contraintes locales.

 

Les mesures de prévention devront aussi être spécifiées dans les nouveaux plans départementaux de gestion des déchets du BTP ainsi que dans les plans régionaux de gestion des déchets dangereux.


Par ailleurs, les contributions versées dans le cadre de filières de responsabilité élargie du producteur seront modulées pour inciter à l’éco-conception.

 

L’ADEME renforcera son soutien à la recherche en matière d’éco-conception, de réemploi ou de réutilisation.


Dans le cadre du conseil national des déchets, le groupe de travail prévention des déchets va effectuer un bilan global des actions mises en place par le plan national de 2004.

 

Ce document va être amendé pour une adaptation aux enjeux actuels en matière de prévention des déchets.

 

L’engagement de 2004 doit être renouvelé, parfois affiné, doit proposer de nouvelles pistes de réflexion pour être un moteur de la prévention.

 

D’autres sujets émergents seront débattus dans le groupe de travail du Conseil National des Déchets consacré à la prévention tels que les actions sur les produits fortement générateurs de déchets, le remplacement des cadeaux joints à la vente par d’autres actions de promotion, la limitation du gaspillage alimentaire, le renouveau de la réparation...

3. Pistes d’amélioration pour les industriels


Au niveau des industriels, il est nécessaire d’étudier chaque étape de la conception à la distribution des produits à travers une analyse de cycle de vie (selon normes ISO 14040 et 14044) et de réfléchir pour la diminution des quantités de GES émises, pour l’utilisation de matériaux recyclables, pour la réduction des emballages, etc.

 

L’éco-conception, qui consiste à prendre les aspects environnementaux à l’étape de conception du produit ou la réutilisation de matériaux recyclés est de plus en plus encouragée.

 



4. Pistes d’amélioration pour les consommateurs pour éviter de payer 3 fois son déchet.


A l’achat, le coût de l’emballage


Au moment de son élimination, la taxe sur ordure ménagère alors que l’emballage n’a pas perdue de son pouvoir énergétique,


En recevant sa facture énergétique, taxe sur les énergies renouvelables.

Au niveau des ménages, il y a un impact non négligeable de nos modes de consommation sur la quantité de déchets générés.

 

La plupart des produits que nous consommons ont été consommateurs d’énergie et émetteurs GES avant leur achat (extraction, transport, transformation/fabrication, distribution) et avant de devenir des déchets et produire à nouveau des GES.


Au niveau de chaque consommateur, il est possible d’agir par nos actes d’achats en se posant les bonnes questions :


- Ai-je besoin de ce produit ?
- N’en existe-t-il pas un autre plus respectueux de l’environnement ?
- N’est-il pas sur-emballé ?
- N’a-t-il pas traversé inutilement une partie de la planète ? - Est-il durable ?
 

Avant de culpabiliser les gens n’ est-il pas préférable de réfléchir à une meilleure gestion ?

Un autre enjeu important est la réduction du gaspillage par une gestion correcte des provisions et des dates de péremptions (ne pas jeter des produits encore dans leurs emballages) et le bon entretien des objets et leur réparation éventuelle.

La culpabilisation des consommateurs n’est pas la solution, mettre en place une réflexion globale et des mesures compensatives car un haut niveau de valorisation est supérieur au coût de pollution pour fabriquer l’emballage initialement.

B. Comparaison des pratiques et pratiques exemplaires


1. En Europe

 


Exemples de pratiques exemplaires en Europe :

UK : National Symbiosis Programme : ce programme a créé un marché qui met en contact les producteur de déchets et ceux qui les utilisent et sont prêts à en payer une partie (par exemple : transformation de déchets de pâtisserie en électricité, conversion d’acides gras en biodiesel, etc.

 

Le programme a permis de récolter 3 milliards d’euros.

Italie : Initiative Eco-point : la nourriture sèche est vendue en vrac dans les supermarchés pour réduire les emballages et permettre aux consommateurs d’acheter les quantités qu’ils veulent.

 

Cela représente une économie de 10 à 70% du prix.

 

30 Eco-points en Italie et en Suisse économisent 1 millions d’emballages par an.

Autriche: Programme de prévention des déchets : l’argent public est dépensé pour des produits et services « verts », en aidant des petites entreprises à devenir plus efficaces, en promouvant la réutilisation et la réparation des biens et la prise de conscience des services culturels.

 

Les citoyens peuvent acheter et vendre des appareils utilisés à travers un marché en ligne, ce qui permet d’économiser 1000 tonnes de déchets par an. Environ 400 tonnes d’appareils sont réparés annuellement, tandis que les conseils en éco-conception ont aidé à économiser environ 34 millions d’euros depuis 1998 et 100 000 tonnes de déchets.

Portugal : Menu Dose Certa ou Menu à la bonne taille : ce programme permet d’aider des restaurants à créer des menus qui génèrent moins de déchets alimentaires.

 

L’objectif est de réduire les déchets alimentaires de 48,5 kilos par an par restaurant à Porto d’ici 2011.

 

Le principe est de créer des menus équilibrés et diététiques et de diminuer la taille des portions servies.

France : Stop Pub : l’opération Stop Pub a été lancée dans le cadre du plan national de prévention des déchets.

 

Le ministère de l’énergie et de l’environnement a émis des autocollants pour les boites aux lettres afin que chacun mentionne qu’il ne souhaite pas recevoir de prospectus ou de courrier non adressé.

Belgique : Centres de réutilisation Kringloop : ces centres permettent d’étendre la durée de vie des vêtements, appareils, équipements de cuisine, meubles, livres et vélos mis de côté sans être utilisé.

 

Lancé en 1992, le programme a pour objectif de faire réutiliser 5kg d’objets par an et par habitant.

2. Dans le monde

Dans le monde, il y a un lien fort entre le PIB et le niveau de production de déchets, notamment dans les pays développés, c'est-à-dire que plus un pays a un PIB élevé, plus il émet de déchet.

 

C’est particulièrement vrai dans les pays émergents alors que pour certains pays de l’OCDE, un découplage peut être constaté (exemple en Allemagne : diminution des déchets alors que PIB augmente).

Dans les pays les moins avancés et les pays émergents, la mise en décharge est la première pratique de traitement des déchets.

 

La plupart du temps, pour les pays les plus pauvres, ces structures ne sont pas gérées et sont à ciel ouvert.

 

Dans les pays émergents, les techniques de traitement s’améliorent de plus en plus, en même temps que l’augmentation du volume de déchets à traiter.

Les organisations internationales reconnaissent les bénéfices importants à tirer de la gestion des déchets et participent à de nombreux programmes sur le sujet.

Le programme le plus pertinent pour la gestion des déchets au niveau international est la Convention des nations Unies sur le Changement Climatique (UNFCCC), qui a été renforcée par le plan d’action de Bali en 2008.

Programmes mis en place par le PNUE :


- ISWM : Integrated Solid Waste Management: Gestion Intégrée des Déchets Solides o Les 3R: réduire, recycler, réutiliser
- Programme de consommation et de production durable
- Programme de traitement des E-déchets

Un certain nombre de projets MDP (mécanismes de développement propre) ont été mis en œuvre dans le cadre du protocole de Kyoto pour la capture du gaz généré par des décharges mais les approches sont dispersées, parfois redondantes et inégales.

Le PNUE (Programme des Nations Unies pour l’Environnement) souhaite mettre en place une plate-forme centralisée : ‘Global Platform for Waste Management’ (GPWM), qui permette d’harmoniser et de contrôler au niveau mondial les filières de traitement des déchets.


C. Etat des lieux des réglementations d’existantes


Le secteur des déchets dispose d’un cadre réglementaire très structuré.

 

L’activité de gestion des déchets est soumise aux dispositions générales du droit de l’environnement à tous les échelons, telles celles sur l’information du public (Convention d’Aarhus) et des dispositions relatives à la réduction des Gaz à effet de serre (protocole de Kyoto et Directive Européenne ETS).

 

Sans être spécifiques aux déchets, ces instruments juridiques ont en effet une incidence sur l’activité des opérateurs chargés des déchets.

1. Au niveau international


Pour les déchets dangereux :


- Convention de Bâle (mars 1989) : contrôle des mouvements transfrontaliers de déchets et élimination
- Décision du Conseil de l’OCDE C (2001)/107 : contrôle des mouvements transfrontières de déchets destinés à des opérations de valorisation

2. Au niveau européen

La Directive cadre sur les déchets en 1975 a défini le cadre réglementant et contrôlant non seulement l’élimination des déchets mais également leur stockage, les différents modes de traitement et leur transport.
 


La directive européenne CE n° 2008-98 du 19 novembre 2008 relative aux déchets remplace la directive cadre 2006/12 et doit être mise en œuvre à partir de janvier 2011 dans chaque état membre via des plans de prévention des déchets.

 

L’objectif reste la prévention des déchets et la réduction à la source, mais pour renforcer l’atteinte de cet objectif, la directive prévoit des objectifs quantifiés qui devront être atteints d’ici 2020: les déchets ménagers et assimilés devront être valorisés à 50 % et les déchets de construction et de démolition à 70 %.

Pour la gestion des DEEE ménagers :


o directive du 27 janvier 2003 n° 2002/96/CE relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques dite DEEE
o directive du 27 janvier 2003 n° 2002/95/CE relative aux substances dangereuses contenues dans ces équipements dite RoHS,

3. En France

Le concept de prévention a été introduit dans la loi déchets de 1992 pour « prévenir ou réduire la production et la nocivité des déchets, notamment en agissant sur la fabrication et sur la distribution des produits ».


La loi du 3 août 2009 (dite loi Grenelle 1) conforte la priorité à la prévention des déchets qui devra être renforcée de l’éco-conception du produit à sa fabrication, sa distribution et sa consommation en fin de vie ; elle fixe en particulier l’objectif de réduire la production d’ordures ménagères et assimilées de 7% par habitant pendant les cinq prochaines années et propose des mesures pour contribuer à l’atteindre : favorise la généralisation des plans et programmes locaux de prévention, et mettre en place la tarification incitative…

 

Parallèlement, elle fixe un objectifs de réduction globale de 15% d’ici 2012 des quantités de déchets partant en incinération ou en stockage afin de préserve les ressources et de prévenir les pollutions.

Pour la gestion des DEEE ménagers :


- transposition en droit français de la directive européenne: articles L. 541-10-2 et R. 543-172 à R.
543-206 du code de l’environnement.


Concernant le protocole de Kyoto et la réduction des Gaz à Effet de Serre (source : FNADE) :

Réglementations concernant les emballages :
 



D- Performances


1- Performances environnementales :


Les études de cycle de vie comparatives manquent sur ce sujet.


Concernant les gaz à effet de serre (GES), il n’y a pas d’émissions directes, et une étude conclut à un bilan en ACV de 25 geqCO2/kWhPCS pour l’hydrogène et une autre à 37 geqCO2/kWhPCS pour le méthane de synthèse .


Pour l’eau on peut estimer un prélèvement d’environ 0,45 m3/MWhPCS pour l’hydrogène et 0,6 à 1,1 m3/MWhPCS pour le méthane, selon la source de CO2 utilisée, sachant que dans les deux cas, et surtout pour le méthane une bonne partie de l’eau de procédé peut être restituée ou recyclée après traitement.

2 Performances économiques


Actuellement, la filière hydrogène, avec un coût de production aux environs de 100 €/MWh , se situe dans la fourchette des tarifs d’achat du biométhane (entre 45 €/MWh à 125 €/MWh, selon la taille de l’installation et les produits méthanisés).

 

Son coût reste néanmoins près de 3 fois plus élevé que le prix de gros du gaz naturel.


Notre objectif est donc de se situer en dessous du prix du gaz naturel.


La filière méthanisation a quant à elle aujourd’hui des coûts situés largement au-dessus de tout type de valorisation dans des conditions de compétitivité, mais elle pourrait être compatible dès 2020 avec les meilleurs tarifs d’achat actuels du biogaz (c'est-à-dire 125€/MWh) s’il y a valorisation des coproduits ou, dans le cas de la méthanisation biologique, si la technologie confirme son coût relativement bas.


D’où l’intérêt de la coupler avec la gazéification à séparation moléculaire pour l’optimisation de la gestion des déchets et ainsi limité le coût pour les collectivités.


En 2030, la filière hydrogène resterait environ 2 fois plus chère que les prix de gros du gaz naturel fossile selon les évolutions estimées par l’AIE (34 €/MWhPCS), et le méthane entre 2,8 et 4 fois en fonction de la technologie et de la valorisation ou non des coproduits.


C’est pour cela qu’il faut de cap, abandonner la filière au profit de l’écosystème d’intérêt général et économique, afin de pouvoir définir une véritable politique durable de l’énergie.

 
En 2050, les coûts de production de la filière hydrogène serait environ 1,7 fois plus élevés que le prix de gros du gaz naturel fossile (avec toutes les incertitudes associées à cet horizon…), mais pourrait être compétitive si l’on intègre une taxe carbone de 90 €/tCO2, hypothèse retenue dans le scénario AIE 450.

 

La filière méthane de synthèse se situerait quant à elle dans une fourchette de coût entre 2 et 3,5 fois plus élevé que le prix du gaz naturel fossile.

 

Dans ces conditions une taxe carbone de 220 €/tCO2 serait nécessaire pour compenser l’écart du coût de production avec valorisation de co-produits, et 330 €/tCO2 sans cette valorisation.


Pour permettre une utilisation optimale des fonds publics il faut donc avoir une réflexion globale, faire abstraction des aides et subventions pour avoir une réflexion de fonds et permettre aux nouvelles énergies d’émerger, seule la technologie de rupture permettra d’outre passer les clivages partisans du non changement.


La performance du modèle économique ?


En revanche, le besoin de visibilité et de stabilité du modèle économique dans lequel les opérateurs pourront inscrire leur activité future est une condition préalable pour l’industrie si l’on veut qu’elle engage concrètement les efforts nécessaires de R&D puis de démonstration des solutions techniques qui devront ensuite être industrialisées de façon à pouvoir être au rendez-vous des échéances de déploiement massif.

 

Ce qui doit aujourd’hui permettre le débat car le photovoltaïque, l’éolien dans les années futurs ne pourrons jamais arriver aux performances du salaire à concentration de 5 iéme génération, alors qu’elle intérêt de poursuivre aveuglement son développement au frais du contribuable.

 

Les aides subventions on l’inconvénient dans ce cas de favoriser des technologies moins performante au désavantage de technologies qui baisserons le coût de l’énergie et créons plus d’emplois et du pouvoir d’achat chez les consommateurs.


Ceci dépendra également en partie du devenir des mécanismes de soutien au développement de l’électricité renouvelable, qui est néfaste au développement de vrais équipements performant (car les entreprises recherche les aides) et de l’évolution des instruments de régulation des émissions de GES, notamment le marché ETS et le devenir de la taxe carbone qui elle par compte est un bon moyen de permettre d’équilibrer la production d’énergie carboné et décarboné..

E- Conclusion

Avant d’alléger notre poubelle ! Pensons à développer des concepts qui permettront de vrais emplois et créer le leader mondial de l’environnemental pour valoriser les 5 milliards de tonnes de déchets chaque jour dans le monde.


Parce que nos poubelles débordent et qu’elles émettent des gaz à effet de serre (GES), il est temps de changer nos habitudes de gestion.

 

Réduire les déchets à la source et du bon sens – par une consommation responsable, une meilleure utilisation, le réemploi et la valorisation, mais la vraie pertinence su fait que la fabrication de plastiques représente 4% de la production pétrolière et que soit réalisé des efforts sur d’autres secteurs et notamment sur plus de valorisation des déchets en réalisant moins de rejet de CO2.


Une fois de plus, le meilleur déchet n’est pas celui qui ne sera pas été produit, mais celui qui sera le mieux optimisé.

 

Car pour faire ce déchet il y a des emplois à la base et a force de tout réduire sans discernement la réduction des déchets ce fera par le manque de consommateur et non par le biais d’une économie circulaire qui permettra d’équilibrer les différents postes.

 

Sans la mise en place d’une réflexion autour d’un écosystème d’intérêt général et économique il sera encore développer de nombreuses idées farfelues qui font le jeu des pollueurs.


A défaut d’idées, le déchet ne doit plus être orienté vers des filières de valorisation/traitement mais vers un écosystème gérer par une ou des entreprises pilotes qui s’engagent sur le niveau de performance.

 

Il faut aussi mettre en connexion les 2 bouts de la chaine, l’industriel qui doit participer à l’effort financier de l’élimination et le consommateur par le biais de sa communauté qui se réapproprier les déchets pour les valoriser pour sa propre communauté et non pas pour être exporté en Asie et ensuite réimporter du pétrole.


Le Power-to-CO, la seule réponse au challenge des 100% renouvelables ?

Depuis une décennie, les évolutions techniques, industrielles et économiques des moyens de production d’énergie à partir de sources renouvelables ont profondément modifié la vision que l’on peut avoir de la contribution possible de ces dernières au mix énergétique mondial.


Ainsi le rapport spécial du GIEC publié en mai 2011 « Sources d ‘énergie renouvelables et atténuation du changement climatique » montre que les ressources renouvelables suffisent largement à couvrir l’ensemble des besoins prévisibles de l’humanité.


Plusieurs pays ou régions du monde comme la Navarre, l’Ecosse, le Danemark ou Philippines se sont d’ores et déjà engagés dans un objectif d’approvisionnement à 100% en énergies renouvelables.


L’évolution est spectaculaire au niveau européen puisque la Commission prévoit dans tous les scénarios de sa « feuille de route » une large prééminence des énergies renouvelables à l’horizon 2050, entre 55% à 75% selon les hypothèses.


Ceci est notamment vrai dans le secteur électrique, avec l’éolien d’abord terrestre puis maritime, qui devient la première ressource à cet horizon devant le photovoltaïque, la contribution de ce dernier dépassant alors celle de l’hydraulique, la doyenne des énergies renouvelables électriques qui a néanmoins encore de belles perspectives devant elle.


À plus court terme, le développement des énergies renouvelables, amorcé par les Directives de 2003 sur l’électricité et de 2009 sur l’ensemble des énergies consommées en Europe, est devenu un déterminant majeur des politiques nationales et européennes de lutte contre les changements climatiques, d’autant plus que les mécanismes de soutien mis en place au tournant du millénaire par une poignée de pays industrialisés ont largement porté leurs fruits en leur permettant de s’approcher en un temps record de leurs seuils de compétitivité et de commencer à les dépasser dans un certain nombre de situations.


Le lancement par l’ADEME d’une étude « CAP 100% ENRE 2050 » et la présence notable dans le Débat National sur la Transition Energétique au printemps 2013 de scénarios alliant efforts importants d’efficacité et contribution massive des énergies renouvelables montrent bien que le rôle central joué à l’avenir par ces dernières n’est plus un sujet marginal même en France.


Concrètement, nous avons connu le plan 400 000 rénovation en 2012, 500 000 en 2017, sans jamais rien voir.

 

Donc si nous laissons des organismes qui pensent que notre avenir doit se réaliser avec des entreprises qui forment un groupe étaux (comme on dit dans le cyclisme), on aura plus de leader pour gagner le tour de France.

 

Il faut donc de la technologie de rupture et des leaders mondiaux.


L’enjeu central de la transition énergétique réside bien entendu dans l’augmentation de la flexibilité et des moyens dont les gestionnaires des réseaux de transport et de distribution d’électricité devront disposer pour pouvoir faire face à des fluctuations affectant aussi bien la production et la consommation et dont l’ampleur et la rapidité vont inéluctablement aller en grandissant.


Mais si l’on peut s’accorder rapidement pour dire que cette notion de flexibilité fait désormais l’unanimité comme besoin essentiel de l’évolution du système électrique, c’est pour constater immédiatement qu’il s’agit d’un « mot-valise » qui recouvre de nombreuses solutions techniques à des échelles spatiales et temporelles très différentes qui apparaissent complémentaires mais peuvent aussi être considérées par certains comme concurrentes les unes des autres.


Donc il est nécessaire de développer des équipements modulables, adaptables qui permettraient simultanément de produire électricité, force motrice et chaleur qui serait mis en place dans les logements et le réseau public électrique viendrait en relève.


Le choix de se polariser sur l’une ou l’autre de ces échelles et sur les technologies qu’elles sous-tendent est généralement révélateur soit d’un positionnement d’acteur spécifique qui intervient sur une partie seulement de la chaîne de valeur, soit d’un manque de vision systémique qui repose bien souvent sur une certaine méconnaissance des évolutions structurelles qui affectent depuis quelques années le secteur de l’énergie – et singulièrement celui de l’électricité – à la fois dans le champ institutionnel et opérationnel.


Il est dons nécessaire préalablement au développement d’une stratégie énergétique de mettre en place un écosystème d’intérêt général au service du citoyen et non d’intérêt particulier.


Ainsi, la vague historique de libéralisation du secteur de l’énergie prônant le développement à tout prix des échanges d’électricité a fait de la massification de ces derniers une réalité, entraînant un besoin de renforcement des interconnexions qui figure désormais en haut de l’agenda des investissements en Europe.


Dans le même temps, les pays les plus offensifs en matière de renouvelables électriques ont régulièrement repoussé les limites des taux de pénétration considérées a priori comme indépassables en combinant astucieusement la modulation de la demande, l’optimisation de l’exploitation et le renforcement si nécessaire des réseaux de distribution, un développement jusqu’à présent modéré des moyens de stockage, et enfin le découplage des moyens de production (« curtailment » en anglais) comme moyen de dernier recours.


En parallèle, des programmes très conséquents de recherche-développement et de démonstration ont émergé dans la plupart des pays industrialisés en vue de développer les technologies de stockage massif (au lieu de privilégier les micro capacité de stockage) de l’énergie dont les premiers résultats permettent d’avoir aujourd’hui une vision à peu près claire des possibilités et des limites de chacune d’entre elles à la fois dans le court terme dominé par les contraintes économiques, sur le moyen terme où ce sont les questions techniques qui pèsent le plus, et pour le long terme qui doit rester guidé par les paramètres physiques.


La réflexion n’a pas été réalisé sur le solaire à concentration au plus près du besoin et la gazéification à séparation moléculaire.


À cet égard, la conversion du courant électrique en gaz stockable si besoin sur une longue durée que permettent les technologies du Power-to-Gas – production d’hydrogène par électrolyse de l’eau d’abord, puis transformation éventuelle de ce dernier en méthane de synthèse par combinaison avec du dioxyde de carbone – engage une double rupture dans la conception des moyens de régulation du système électrique.

 

Power-to-Gas avec l’électrolyse apporte un coût énergétique huit fois plus élevé que la production de renouvelable, pouvons-nous parler d’une solution ?


Notre réflexion est d’introduire un rapport différent pour permettre la réduction du coût électrique. Apporter une structure pour dissiper l’instantanéité des sources de stockage :


1- L’hydrogène issu du craquage de l’eau qui par la même occasion permettrait de créer des puits de carbone pour produire du méthane de synthèse avec l’hydrogène.

2- Puisque nous avons vendu nos moyen de stockage hydraulique et qu’il est difficile de trouver de grand espaces pour en créer de nouveaux.

 

La technique du micro pompage-turbinage qui représente le moyen de stockage le plus massif disponible à ce jour répond à des besoins qui se comptent en heures, tout au plus en jours, et en GWh (millions de kWh).

 

Ceci est suffisant pour assurer l’équilibre du système électrique actuel, mais sera loin de l’être dans la perspective du développement à grande d’échelle des sources renouvelables variables où les besoins se chiffrent plutôt en semaines voire en mois et en TWh (milliards de kWh).


Quant aux autres moyens de stockage comme les volants d’inertie, les batteries électrochimiques ou l’air comprimé qui présentent chacun un certain intérêt dans un contexte donné et disposent encore de marges importantes de progrès en termes techniques et économiques, ils sont et resteront loin d’être à la dimension des besoins d’équilibre du système électrique dans son ensemble.

3- Dans les enveloppes de bâtiments ci nous nous décidions à créer des enveloppes perspirantes qui permettraient le changement de phase (eau/vapeur) du fait de la surface des enveloppes nous pourrions stocker de grandes capacités sans contraintes techniques et sanitaires.
 

4- Bilan environnemental et bilan CES :


La production d’hydrogène est considérée en première approche comme neutre en carbone en émissions directes (donc hors ACV) puisque l’électricité utilisée pour l’électrolyse est d’origine renouvelable. Pour la méthanisation, le CO2 utilisé est du CO2 « fatal » ou « déchet », qu’il soit issu de combustion d’énergie fossile, de procédés industriels ou de décomposition de matière organique (par méthanisation et gazéification), la méthanisation n’a pas d’impact sur ce CO2 puisque la même quantité sera « relâchée » lors de la combustion du méthane de synthèse.

 

On considère donc également que le bilan CO2 est neutre en émissions directes.


Cette première approche reste limitée : seule une analyse de cycle de vie permettrait de prendre en compte le contenu en GES des divers équipements et infrastructures nécessaires à la production du méthane de synthèse, ainsi qu’une comparaison avec les scénarios alternatifs (effet de substitution sur les usages) :


- Craquage thermique
- moyens de production d’électricité renouvelable
- infrastructure du réseau électrique
- électrolyseur
- réacteur de méthanisation
- infrastructure de distribution de gaz

L’objectif du démonstrateur est de définir exactement le bilan GES global de notre équipement.

Pourquoi la substitution au gaz ?


Il s’agit du cas de référence puisque le gaz naturel est le produit dominant transporté dans les réseaux de gaz.

 

Son prix moyen sur le marché spot a été 26 €/MWh PCS en 2012 (CRE).

 

En Afrique le marché est vierge et peut coller au prix de l’électricité.


L’indexation appliquée à ce prix constaté est basée sur l’évolution du prix du gaz importé telle qu’estimée dans le scénario « 450 » de (IEA and OECD, 2011), il s’agit du scénario le plus ambitieux en termes de réduction de GES, mais aussi celui ayant la plus faible augmentation de prix: en effet, les efforts importants en terme d’efficacité et de développement des énergies renouvelables maintiennent la demande en énergie fossile faible.

 

A noter néanmoins qu’il est précisé dans le rapport qu’un mécanisme de régulation est mis en place pour maintenir les prix au consommateur final aussi élevés que dans le scénario avec les prix les plus élevés (« Current Policies ») afin d’éviter tout effet rebond lié à un prix faible.

 

L’AIE donne également une projection de prix du CO2. Les données retenues pour cette étude sont résumées dans le tableau 13

Tableau – Prix de gros du gaz naturel et prix du CO2
Actuel 2020 2030 2050
Prix de gros du gaz naturel €/MWhPCS 26 34 34 33
Prix du CO2 €/t 0 34 71 90
Source :CRE et (IEA and OECD, 2011), scénario « 450 »
 


En parallèle l’hypothèse retenue d’un maintien du prix moyen du marché de gros de l’électricité sur toute la période jusqu’en 2050 (voir §1.1.3) peut se justifier également par la mise en œuvre de mécanismes de régulation (par exemple signal prix sous forme de taxe sur les usages de l’électricité) permettant d’éviter des reports massifs de consommation du gaz vers l’électricité.

Tarif d’injection
Le tarif d’injection du bio méthane est pris comme référence jusqu’en 2020, il se situe entre 45 €/MWhPCS et 125 €/MWhPCS.

. Valorisation hors réseau
La valorisation de l’hydrogène* « hors réseau » est bien sur l’objectif de POWER-CO :


- Hydrogène industriel ; il est actuellement utilisé comme matière de base pour la production d'ammoniac et de méthanol, et pour le raffinage des produits pétroliers, carburants et biocarburants.

 

Un marché au détail existe par ailleurs pour des consommations plus faibles dans diverses applications industrielles (IAA, verrerie, électronique, etc.).

 

Les prix livrés peuvent atteindre voire dépasser les 10 €/kg H2 (soit 254 €/MWhPCS).


- Hydrogène* mobilité ; c’est un marché non encore développé , mais plusieurs pays commencent à planifier le déploiement de stations-service afin de faire émerger le véhicule à pile à combustible.


Des premières estimations indiquent un prix à la pompe pouvant s’établir entre 8 et 13 €/kgH2, soit 200 à 330 €/MWhPCS.

* l’hydrogène : couplé avec carbone =méthane

. L’industrie


Pour l’industrie, l’hydrogène est actuellement principalement produit par craquage de méthane issu du gaz naturel2.

 

Quelques sites utilisent des électrolyseurs, mais il s’agit en général de sites isolés, fortement éloignés de tout site de production centralisé : les coûts de production d’hydrogène par vaporéformage sont aujourd’hui bien inférieurs aux coûts de production par électrolyse (sauf très rares cas où de l’électricité très peu chère est disponible, comme de la grande hydroélectricité par exemple).

 

Ce marché présente l’intérêt d’être déjà présent, et l’utilisation de l’électrolyse à base d’électricité renouvelable permettrait de décarboner l’hydrogène.

 

Néanmoins, se baser uniquement sur les périodes d’excédents rendrait la production fortement fluctuante et donc mal adaptée au procédé industriel aval.

 

Le recours à des réservoirs de stockage, moyennant une dégradation des bilans énergétiques et économiques (compression, réservoirs) pourrait sans doute permettre une certaine flexibilité, mais pas celle rendue possible par une valorisation sur le réseau de gaz.

. La mobilité


Bilan énergétique et GES


Pour la mobilité, il s’agit d’un nouvel usage. L’étude européenne CONCAWE (JRC et al., 2014) montre que le bilan énergétique du « puits à la roue » est bien meilleur par la voie « véhicule hydrogène », que par la voie « véhicule à moteur thermique au méthane de synthèse ».

 

La consommation au km est en effet 3 fois plus faible (Figure 56), en raison principalement de la meilleure efficacité « réservoir à la roue » du véhicule à pile à combustible (couplée à un moteur électrique) qui permet de parcourir 100 km avec 50 MJ(PCI) (estimation de (JRC et al., 2014) pour 2020) de carburant, contre 150 MJ(PCI) pour une voiture à moteur thermique et méthane de synthèse.

 

Cependant, il est important de préciser que cette comparaison ne prend pas en compte l’énergie grise des équipements (voiture, infrastructure de production et distribution du carburant…), qui pourrait modifier sensiblement le ratio (voir le cas sur les GES au paragraphe suivant), la totalité des équipements de distribution de l’hydrogène (stations-service, réseau…) étant notamment à construire.

 

Il est également important de préciser que les estimations de l’étude européenne (JRC et al.2014) semblent particulièrement optimistes si l’on en réfère à la revue bibliographique réalisée dans l’étude (ADEME, 2013) estimant les consommations moyennes plus de 2 fois supérieures, proches de 1kg d’hydrogène pour 100km, soit 120 MJ(PCI).


Pour cela il faut pouvoir produire une hydrogène dé carboné peu chère,


Toujours dans la même étude, le bilan en gaz à effet de serre est estimé autour 7-8 geqCO2/km (Figure 57) dans les deux cas .

 

Mais, encore une fois, ces calculs du « puits à la roue » ne prennent pas en compte toutes les émissions du cycle de vie, en particulier celles du véhicule (fabrication, entretien, fin de vie) et des équipements de la chaine de production et distribution des carburants.

 

Pour le véhicule, (MIT, 2008) estime qu’en 2035 une voiture à pile à combustible aurait un bilan GES, lié à sa fabrication et son entretien, 50% plus élevé qu’un véhicule thermique (31 geqCO2/km au lieu de 21 geqCO2/km).

 

Audi, dans une autre étude ACV, estime actuellement le bilan GES de la voiture au GNV à 33 geqCO2/km et celui de l’équipement nécessaire au procédé de fabrication (électrolyse, réacteur de méthanisation…) à 20 geqCO2/km. Ainsi le bilan global GES ACV au kilomètre parcouru est bien plus élevé en prenant en compte tout le cycle de vie, y compris celui des équipements.

 

Il n’a pas été trouvé d’étude comparant sur un même périmètre ACV complet ces 2 types de mobilité, que ce soit pour les GES ou pour l’énergie.

 

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