Le pari d'une valorisation des biodéchets urbains en circuit court

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 dessinent un mode de gestion innovant, fondé sur une valorisation de proximité, inscrite dans un processus d’économie circulaire. Trois ans après le lancement de Decisive, le premier site de démonstration entre en fonction à coté de Lyon et a été présenté au public le 14 novembre. L’occasion de faire le point sur ce projet prometteur et ses avancées, 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 sous forme de 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, les partenaires de Decisive misent sur la méthanisation à petite échelle ou micro-méthanisation. Concrètement, à quoi ressemblera cette filière ?

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 de la méthanisation) à partir duquel nous produirons une matière à forte valeur ajoutée, en l’occurrence un biopesticide. Pour assurer la compatibilité d’un tel procédé avec un milieu aussi dense que le tissu urbain, nous envisageons de créer des installations qui pourront traiter au maximum 200 tonnes de biodéchets par an[2], soit la quantité produite par un quartier de 800 à 1000 ménages. 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 qui soit aussi simple d’utilisation, compacte, et néanmoins robuste pour répondre aux enjeux de proximité (sécurité, règlementation).

 
Decisive a été lancé en 2016, quelles avancées ont été réalisées à ce jour ?
 
Anne Trémier Nous avons développé les bases du concept de cette filière de proximité et notamment deux outils permettant sa mise en œuvre. Tout d’abord, un outil d’aide à la décision qui permet à une collectivité, à partir de sa stratégie actuelle de valorisation des déchets, d’évaluer la plus-value que lui apporterait la mise en place d’un système de proximité, décentralisé, par comparaison d’indicateurs techniques, environnementaux, économiques et sociaux. En complément, nous avons conçu, à Irstea, une méthode de planification spatiale de la filière. A partir d’outils SIG (système d'information géographique), et en fonction des données relatives aux ressources en biodéchets sur un territoire donné et des contraintes existantes (réglementaires, logistiques…), ce second outil permet de cartographier les positions optimales pour implanter les centres de gestion des déchets sur le territoire. Destinés aux collectivités mais aussi aux bureaux d’étude et autres opérateurs de la gestion des biodéchets, ces outils seront très prochainement accessibles depuis une plateforme web via le site du projet Decisive.

Parallèlement, une autre avancée remarquable repose sur l’installation d’un micro-méthaniseur (basé sur des technologies qui existent déjà sur le marché) en situation réelle, au sein d’un lycée horticole d’Ecully près de Lyon. Alimenté par une cantine scolaire et un complexe hôtelier voisins et plusieurs restaurants gastronomiques lyonnais, ce démonstrateur mis en route en octobre doit permettre de prouver la faisabilité d’une gestion locale de l’ensemble de la filière, autrement dit de boucler la boucle : transformer les biodéchets en énergie et fertilisants, remobilisables directement sur place pour la production légumière.

 

Pilote de laboratoire
Pilote de laboratoire du procédé de micro-méthanisation développé par l'équipe OPAALE

Outre les aspects organisationnels, où en êtes-vous du point de vue du procédé de micro-méthanisation envisagé ?

Anne Trémier : Afin de créer un dispositif le plus sobre possible en eau et en énergie, et en s’appuyant sur l’expertise d’Irstea en matière de méthanisation, nous avons développé un procédé innovant de micro-méthanisation continu et en voie sèche, autrement dit qui s’auto-entretient par l’entrée régulière des biodéchets et qui ne nécessite pas d’ajout d’eau. Concrètement, nous avons conçu un pilote de laboratoire qui fonctionne depuis un an sur ce procédé unique - qui a fait l’objet d’une demande de dépôt brevet - et qui traite 20 litres de déchets à la fois. Nous construisons actuellement un autre pilote qui traitera jusqu’à 100 litres de déchets et permettra de tester le procédé en conditions réelles, à partir des biodéchets d’une cantine administrative. Parallèlement, nos partenaires espagnols de l’Université Autonome de Barcelone chargés d’explorer la fabrication du biopesticide à partir du digestat, ont achevé la validation de la méthode[3] et de l’intérêt de la molécule obtenue. Le procédé est désormais testé sur un site de méthanisation industriel existant.
 

Selon vous, quel est le plus gros obstacle à franchir pour que le mode de gestion des déchets que vous proposez devienne réalité ?

Anne Trémier : Si nous nous fions uniquement aux indicateurs économiques et financiers actuels, nous savons déjà qu’il sera compliqué de trouver un business model performant. Notre plus gros challenge consiste 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 : 2016-2021
  • Partenaires : 14 partenaires européens académiques et privés
  • Site internet du projet Decisive

 

Decisive présenté au colloque européen sur la bioéconomie

Afin de définir les besoins de recherche pour aller vers une bioéconomie durable qui intègre les limites finies de la planète, l’INRA, Irstea et l’IFPEN en association avec les Ministères "Agriculture et Alimentation", "Enseignement supérieur, Recherche et Innovation", "Transition Écologique et Solidaire" et en partenariat avec le Ministère Fédéral Allemand de "l'Alimentation et de l'Agriculture", ont organisé un colloque européen sur la bioéconomie les 29 et 30 octobre 2019 à Paris. À cette occasion, Anne Tremier est revenue sur les premiers résultats et les perspectives du projet Decisive dans le cadre de la thématique « bioéconomie circulaire en ville ».

 

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).

[2] Par comparaison, les petites installations de méthanisation agricole existantes traitent 1000 à 2000 tonnes de déchets organiques par an.

[3] La méthode consiste à cultiver le microorganisme Bacillus Thuringiensis, connu pour ses propriétés insecticides, sur le digestat de méthanisation.