Nos biodéchets ont de l’énergie à revendre !

Si vous avez déjà eu l’occasion de passer près d’une plateforme de compostage, vous avez peut-être pu observer un étrange phénomène… une légère fumée s’échappe du tas formé par la matière en décomposition. Et pour cause ! Ce tas fumant est en fait le siège de l’activité de milliards de bactéries et champignons, qui en réalisant leur travail consciencieux de décomposition de la matière, font monter la température !

Et si un tas de compost pouvait être une source de chauffage ?

Le compostage : une solution low tech pour la valorisation de nos biodéchets

On appelle biodéchets les déchets organiques issus de ressources végétales ou animales. Ce sont par exemple les épluchures des légumes et des fruits, les restes de repas mais aussi les déchets verts du jardin. D’après l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maitrise de l’Énergie), le gisement de biodéchets produits chaque année par les ménages français représente 18 millions de tonnes [1]. Sur ce total, 8 millions de tonnes de biodéchets se retrouvent aujourd’hui en mélange dans les ordures ménagères et finissent donc à l’enfouissement ou à l’incinération.

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Avez-vous déjà vu quelqu’un essayer d’allumer un feu en remplaçant le petit bois par des épluchures de pommes et de carottes ? Bien sûr que non ! Et pour cause : ces déchets sont majoritairement composés d’eau ! Donc force est de constater que dans l’incinérateur où est envoyé le contenu de votre poubelle, on brûle de sacrées quantités d’eau…

Au delà de leur logique douteuse, ces modes de traitement engendrent des coûts importants pour les collectivités, allant de 60€ à 120€ par tonne de déchets [2].

La collecte séparée de ces biodéchets a donc de multiples intérêts : la réduction du coût de traitement des déchets pour les collectivités et donc in fine pour le citoyen, un potentiel de production de biogaz ou d’électricité grâce à la méthanisation, mais aussi le retour aux sols de la matière organique.

Mais alors pourquoi rien n’est fait ? En réalité sur le sujet de la valorisation des biodéchets, la France avance à petits pas, mais avance toute de même. Des obligations légales concernant leur valorisation ont récemment fait leur apparition. Depuis le 1er janvier 2016, toutes les structures produisant plus de 10 tonnes de biodéchets par an ont l’obligation de les trier à la source et de les valoriser. Cette obligation va progressivement s’étendre à chaque citoyen puisque la loi de transition énergétique pour la croissance verte prévoit la généralisation du tri des déchets organiques d’ici 2025. Ainsi, chaque citoyen devra avoir à sa disposition une solution lui permettant a minima de collecter séparément ses biodéchets. A la collectivité de prévoir ensuite les solutions pour pouvoir valoriser toute cette matière organique, par compostage ou par méthanisation.

Les unités de méthanisation, permettant de produire du méthane (aussi appelé biogaz) à partir de matière organique, sont couramment citées comme la solution à privilégier quand le sujet de la valorisation des biodéchets est évoqué. Or ces installations restent très techniques et coûteuses. Elles nécessitent en outre le raccordement à un réseau de gaz ou d’électricité afin de pouvoir injecter l’énergie produite.

Alors qu’il existe une solution « low tech », nécessitant peu d’infrastructures et n’exigeant pas de raccordement à un réseau d’énergie et pouvant même être réalisée à domicile : le compostage ! Nul doute que les solutions de compostage ont donc une place privilégiée dans le mix de solutions à mettre en œuvre sur les territoires. Les villes peuvent alors opter pour la mise à disposition de composteurs individuels ou collectifs, ou pour la mise en place de plateformes de compostage.

Chaud le compost !

Le compostage est un processus de décomposition aérobie (en présence d’oxygène) de la matière organique qui s’opère grâce à l’action d’une multitude de micro-organismes. Cette matière organique peut être constituée de déchets végétaux, de déjections d’animaux, ou de déchets alimentaires. Le compost est le résultat de ce processus, c’est une matière stable, riche en humus et qui constitue un parfait amendement pour le sol dans le but de le cultiver.

L’activité des milliards de bactéries et champignons œuvrant à la décomposition de la matière entraine rapidement une montée de la température au sein d’un tas de compost, allant de 50 à 70°C [3], permettant au passage d’hygiéniser la matière et donc de s’affranchir des problématiques sanitaires.

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Étape de maturation du compost – source : SMICOTOM – http://www.smicotom.fr

Or sur les plateformes dédiées, ce compostage est généralement réalisé à l’air libre, cette chaleur est donc perdue… Au vu du potentiel développement de ces unités et des enjeux actuels autour de l’énergie, il est donc légitime de se demander si cette chaleur pourrait être récupérée.

Les maraichers pour exemple

Aux 18e et 19e siècles, la quasi-totalité de la nourriture de la ville de Paris était cultivée sur place ! Les maraichers avaient développé de nombreuses techniques pour cultiver et produire de manière intensive tout au long de l’année, et notamment la réalisation de couches chaudes en compostant le fumier des chevaux de la ville.

Ainsi pendant les mois d’hiver, ils enterraient un mélange de fumier frais et sec sur une profondeur allant jusqu’à 65cm. Grâce au processus de compostage, ce mélange leur permettait d’obtenir une couche dégageant une chaleur modérée de 20 à 30°C pendant 6 à 8 semaines [4].

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Photo recolorée de Paris – Musée Albert Kahn. Source : http://www.konbini.com

Cette méthode a été remise au goût du jour par les adeptes de l’agroécologie. Pour la réalisation des semis en hiver, plutôt que d’utiliser un fil chauffant consommant de l’électricité, ils utilisent également cette méthode des couches chaudes en mettant à profit la chaleur dégagée par le compostage d’un mélange de broyat de branchages et de fumier. Les bacs contenant les semis sont posés sur le haut de cette couche et de la même façon la température de 20 à 30°C obtenue sur le haut de la couche, permet le développement des semis sans avoir recours à une autre source d’énergie et donc sans dépenser un radis ! [5].

Semis sur couches chaudes – Source : Terre et Humanisme – capture d’écran Youtube

Deux brevets déposés

En 2014, l’IRSTEA (Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture) a déposé deux brevets portant sur des techniques de récupération de chaleur issue du compostage de déchets organiques [6]. Ces procédés s’appliquent davantage au milieu agricole puisque la chaleur récupérée servirait alors à chauffer des élevages, des serres ou bien à sécher de la matière organique avant épandage.

Les recherches des équipes de l’IRSTEA ont démontré que 80% de la chaleur produite par un tas de compost se retrouve dans les effluents gazeux s’en dégageant. Ainsi la solution la plus efficace pour récupérer cette chaleur serait de condenser la vapeur d’eau contenue dans ces effluents en réalisant un échange gaz-gaz avec l’air de la zone à chauffer. D’après leurs travaux : « une plateforme compostant 10000 tonnes de biodéchets par an permettrait de couvrir les besoins en chauffage d’une serre de 2,3 à 3,6 hectares. » [6]

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Or selon une étude menée par l’ADEME, chauffer 1 hectare de serre consomme en moyenne 3 GWh par an (soit 300 kWh/m²) [7]. Donc ici, la chaleur dégagée par le compostage de 10000 tonnes de déchets organiques permettrait d’éviter la consommation de 7,8 à 9,6 GWh d’énergie. Rappelons que le gisement de biodéchets des ménages non valorisés représente 8 millions de tonnes, soit plus de 6000 GWh de chaleur disponible !

Une réelle opportunité

La récupération de chaleur issue du compostage n’est donc pas une idée fantaisiste et le gisement de chaleur à récupérer est considérable. L’exemple ci-dessus ne prend en compte que la part des biodéchets non valorisés des ménages, mais il convient également d’intégrer les déchets agricoles, les déchets alimentaires de la restauration, les déchets végétaux issus de l’entretien des espaces verts…

La zone de compostage devant se trouver à proximité directe de l’espace à chauffer, les opportunités pour développer cette technique sont a priori limitées en milieu urbain. Mais ce pré-requis peut à l’inverse constituer une opportunité quant au lieu d’implantation des futures plateformes de compostage. Il faut alors envisager en amont de les implanter au plus près d’installations agricoles, ou de bâtiments, d’industries ayant un besoin conséquent d’air chaud sur l’année. On peut également imaginer la construction de plateformes de compostage de moyenne taille en zone péri-urbaine, auxquelles se juxtaposerait une serre maraîchère permettant à la fois de traiter les biodéchets et d’avoir une production alimentaire au plus près des lieux de consommation.

Cette boucle vertueuse organisée autour de la matière organique est un axe de réflexion pour le développement des stratégies territoriales d’économie circulaire. La récupération de chaleur issue du compostage des biodéchets redonne de la valeur à la matière organique, permet des synergies avec des acteurs agricoles et industriels et participerait au développement de nouveaux métiers à la croisée du compost et de l’énergie.

Il est grand temps d’arrêter de penser « biodéchets », pensons « bioRESSOURCES » !

 


 

Sources

[1] Collectivités, comment réussir la mise en œuvre du tri à la source des biodéchets – ADEME – avril 2017

[2] Combien me coûtent mes déchets – ADEME – 22/10/2015 – http://www.ademe.fr/entreprises-monde-agricole/reduire-impacts/reduire-cout-dechets/dossier/combien-coutent-dechets/couts-gestion

[3] Compostage.info

[4] Manuel pratique de la culture maraichère de Paris – J.G. Moreau et J.J. Daverne – 1845

[5] Chauffer sa serre en plein hiver sans dépenser d’énergie – Terre & humanisme – https://www.youtube.com/watch?v=AHUqw0iWcZ0

[6] Compostage et récupération de chaleur : une boucle vertueuse brevetée – IRSTEA – 24/11/2014 – http://www.irstea.fr/toutes-les-actualites/departement-ecotechnologies/innovation-brevet-compostage-recuperation-chaleur-energie

[7] Utilisation rationnelle de l’énergie dans les serres – ADEME – mars 2007

 

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