La pyrogazéification permet une forte réduction des déchets, tout en permettant de disposer d’une énergie plus propre que les énergies fossiles. Cette technique, complémentaire à la méthanisation, offre donc une solution pour mieux valoriser certains types de déchets au sein d’une économie circulaire afin de produire une énergie renouvelable. Elle s’inscrit donc totalement dans le monde d’après !
Transformer les déchets en énergie
La pyrogazéification permet de valoriser les déchets organiques solides disponibles localement en les transformant en syngaz injectable. Lors d’une étude menée par l’ADEME, GRDF et GRTgaz en janvier 2018, sur la faisabilité technico-économique d’un gaz 100 % renouvelable, la pyrogazéification représentait 40 % du gisement à côté de la méthanisation et du power-to-gaz. Les territoires vont devoir réduire de moitié leurs quantités de déchets et même les éliminer totalement pour ce qui est des plastiques. La pyrogazéification représente l’un des meilleurs moyens de transformer localement les déchets riches en matières organiques solides en gaz méthane substituable au méthane fossile via des réseaux de gaz qui constituent ainsi le lien entre ressources et usages locaux. La France a la chance de compter des entreprises performantes sur toute la chaîne de valeur, pour une filière qui permet d’escompter 25 000 emplois non délocalisables à l’horizon de 2050.
Le potentiel de production est estimé en France à 75 à 140 TWh, soit près d’un tiers du gaz consommé (soit 442 TWh en 2018 par exemple). Pour ce qui concerne le rendement énergétique, la pyrogazéification permet d’atteindre 70 %, voire 80 % en utilisant la chaleur en production de biométhane et d’hydrogène et de 40 à 60 % en cogénération.
Pour son développement, la filière demande une adaptation de la réglementation avec la mise en place d’une ICPE spécifique, des démonstrations, grâce à des installations industrielles pilotes en mesure d’atteindre des performances en fonctionnement opérationnel, et des soutiens financiers pour compenser les surcoûts liés aux travaux de R&D et à la construction des premières unités industrielles.
La viabilité économique de cette filière repose d’une part sur les coûts d’investissement et d’exploitation de la filière, et d’autre part sur les recettes générées par le service rendu de traitement de déchets et par la vente d’énergie. Pour être rentable, la filière devra donc proposer un coût de traitement inférieur au prix de l’enfouissement et un prix de vente de l’énergie inférieur à celui de l’énergie fossile.
Principe et techniques
Cette technique consiste à chauffer ces matières à des températures comprises entre 850 et 1 500 °C, en présence d’une faible quantité d’oxygène. Ce procédé les transforme ainsi en gaz (syngaz), huile et/ou charbon qui pourront être utilisés pour leur pouvoir énergétique. Les résidus d’exploitations sylvicoles, agricoles, vinicoles et industrielles ainsi que les plastiques, les emballages alimentaires et d’autres déchets d’ameublement peuvent produire du syngaz. Ainsi chauffées, ces matières produisent différents gaz (CO, CO2, H2, CH4) recombinés notamment pour produire du méthane (CH4).
Il existe plusieurs procédés de pyrolyse et gazéification, qui sont des processus thermochimiques utilisés depuis longtemps (charbon de bois, gazogène…). La pyrolyse consiste à chauffer la matière organique à haute température en absence d’oxygène pour donner un syngaz, mais aussi de l’huile et du charbon, en proportion dépendant de la température, de la vitesse et du temps de chauffage. Pour simplifier : une température faible et un long temps de séjour donnent plus de charbon, une température haute et un faible temps de séjour donnent plus de gaz. L’opération de gazéification qui suit la pyrolyse permet, elle, de transformer en gaz le charbon et l’huile de la pyrolyse, par l’apport d’une petite quantité d’air ou de vapeur d’eau, l’objectif étant de récupérer le maximum d’énergie (gaz).
La clé d’une bonne pyrogazéification, c’est la vitesse de chauffage de la matière organique et l’homogénéité de celui-ci. De multiples techniques que nous évoquons au fil des numéros ont été mises au point. La plupart utilisent une partie des syngaz produits comme énergie, ce qui permet une autonomie énergétique du processus. Parmi les méthodes utilisées, citons les technologies simples en lit fixe (on chauffe une cuve), en lit fluidisé (on fait circuler une matière chaude, du sable par exemple, dans la matière organique,) les fours horizontaux, les anneaux métalliques chauds (pyrorings)…
Nombreux atouts
La pyrogazéification comporte de nombreux avantages :
– réduction des volumes de déchets ;
– meilleur rendement énergétique que l’incinération avec la production de composés énergétiques denses et stockables ;
– technologie propre avec une maîtrise des polluants (notamment les poussières atmosphériques). Absence de dioxine et de NOx ;
– installations souples avec une capacité d’effacement sur le réseau réactive ;
– création d’installations décentralisées au plus près des gisements.
