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La micro-méthanisation ou le pari de la proximité pour valoriser les biodéchets en ville

Pilote de micro-méthanisation des biodéchets. © P. Thiriet / Irstea

15/11/2017

Avec l’accroissement de la population des villes, la gestion des déchets urbains devient un enjeu crucial pour les acteurs du territoire. Á travers le projet européen Decisive, Irstea et ses partenaires proposent un mode de gestion des biodéchets urbains totalement innovant, fondé sur une valorisation de proximité, inscrite dans un processus d’économie circulaire. Eclairage avec Anne Trémier, ingénieure de recherche à Irstea et coordinatrice du projet.

Financé à hauteur de 7,7 millions d’euros, le projet Decisive a été retenu lors de l’appel à projet du programme européen H2020[1] visant à faire émerger des solutions innovantes de gestion des déchets urbains. En quoi la proposition de Decisive est-elle en rupture avec les solutions existantes ?

Anne Trémier : Aujourd’hui, les déchets sont collectés puis exportés relativement loin de leur lieu de production pour être traités et valorisés. Dans Decisive, nous envisageons une valorisation au plus près des producteurs de déchets. Au travers de précédents travaux menés par Irstea sur le traitement de proximité des déchets ménagers (compostage notamment), nous avons constaté que, lorsque les individus connaissent le devenir de leurs déchets et la façon dont ils sont valorisés, ils en produisent moins. D’où l’idée de mettre en œuvre une gestion des déchets fondée sur une boucle : je m’alimente, je produis donc des déchets, je les collecte et je permets de les valoriser par la production de nouvelles ressources immédiatement utilisables. Il s’agit de proposer une valorisation de proximité à large échelle s’inscrivant dans un processus d’économie circulaire. Avec à la clé : une réduction de la production des déchets par une meilleure implication des citoyens, des économies d’énergie et de transports et, in fine, un développement plus durable des territoires urbains.
 
Pour concrétiser ce concept organisationnel, les partenaires de Decisive misent sur la méthanisation à petite échelle ou micro-méthanisation. Concrètement, à quoi ressemblera cette filière de traitement des déchets ?
 
Anne Trémier : Comme le procédé de méthanisation classique, la filière « miniature » permettra de produire, d’une part, du biogaz directement valorisable sous forme d’énergie et, d’autre part, un digestat (résidu solide de la méthanisation) à partir duquel nous produirons une matière à forte valeur ajoutée, en l’occurrence un biopesticide. Pour garantir la visibilité de la valorisation pour les citoyens et, par ailleurs, assurer la compatibilité d’un tel procédé avec un milieu aussi dense que le tissu urbain, nous envisageons de créer des installations qui permettront de traiter au maximum 200 tonnes de biodéchets par an*, soit la quantité produite par un quartier de 800 à 1000 ménages (ou un quartier plus petit comprenant un ou plusieurs établissement(s) de restauration collective). C’est là que réside notre défi technologique : mettre en œuvre une méthanisation adaptée à cette échelle, qui soit peu consommatrice d’énergie pour que son bilan énergétique reste positif, mais aussi simple et robuste pour répondre aux enjeux de proximité (sécurité, règlementation).
 
Lancé en 2016, le projet Decisive va durer quatre ans. Quelles avancées ont été réalisées à ce jour ?
 
Anne Trémier : Nous sommes dans la phase de développement du concept et des outils qui permettront sa mise en œuvre. À partir d’outils SIG (système d'information géographique) intégrant différents indicateurs économiques, sociaux et environnementaux, nous avons conçu, à Irstea, une méthode d’optimisation spatiale pour définir la meilleure implantation d’une installation de micro-méthanisation dans un espace urbain et créer un réseau de points de gestion de proximité. À moyen terme, cette méthode entrera dans la conception d’un outil d’aide à la décision (OAD) plus large qui permettra aux collectivités souhaitant s’orienter vers de nouveaux systèmes de gestion des déchets, de dimensionner les installations selon leurs besoins, mais aussi d’évaluer l’impact du changement de système à l’échelle d’un quartier. 
Du point de vue technologique, des expérimentations sont actuellement menées en laboratoire (pilotes d’une dizaine de litres) pour développer le procédé de micro-méthanisation (travaux menés par Irstea, à Rennes) et, par ailleurs, pour affiner le procédé de fabrication du biopesticide à partir du digestat (travaux réalisés par l’Université Autonome de Barcelone). Les prochaines étapes consisteront à finaliser les OAD et à tester les procédés à une échelle supérieure (pilotes d’une centaine de litres) pour préparer la seconde phase du projet : expérimenter les procédés à taille réelle sur deux sites qui seront implantés courant 2019 à proximité de Lyon (France) et de Barcelone (Espagne).
 
Selon vous, quel est le plus gros obstacle à franchir pour que le mode de gestion que vous proposez devienne réalité ?
 
Anne Trémier : Nous avons un énorme travail pour déterminer les indicateurs selon lesquels cette nouvelle filière pourra être viable. Si nous nous fions uniquement aux indicateurs économiques actuels, nous savons déjà qu’il sera compliqué de trouver un business model performant. Notre plus gros challenge va consister à élaborer des modèles qui intégreront à niveau égal les indicateurs économiques, sociaux et environnementaux et permettront de déterminer les conditions dans lesquelles la filière deviendra viable, voire indispensable. C’est un profond changement à mettre en œuvre…
 
Fiche d’identité du projet Decisive
  • Nom : A decentralized management scheme for innovative valorization of urban biowaste
  • Coût total : 8,7 millions d’euros - Contribution de l'Union Européenne : 7,7 millions d’euros
  • Coordinateur : Anne Trémier, Irstea
  • Dates : 2016-2020
  • Partenaires : Universitat Autonoma de Barcelona (Espagne), Aarhus Universitet (Danemark), Technische Universitat Hamburg-Harburg (Allemagne), Fundacio ENT (Espagne), Innovative Technological Systems SRL (Italie), Aeris Tecnologias Ambientales S.L. (Espagne), Association des villes et régions pour la gestion durable des ressources (Belgique), Agencia de residus de Catalunya (Espagne), Psutec SPRL (Belgique), SUEZ GROUPE France, Helmholtz Zentrum Fur Ozeanforschung Kiel (Allemagne), Refarmers (France)
  • Site internet du projet Decisive
* Par comparaison, les installations de micro-méthanisation agricole existantes traitent 1000 à 2000 tonnes de déchets organiques par an.
 
En savoir plus

[1] Ce projet a bénéficié d’un soutien financier dans le cadre du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne (n°689229).