Énergie renouvelable à partir de gaz de décharge
Je suis un ingénieur. Cela signifie que je suis complètement obsédé par un sujet pendant une courte période et que je creuse, creuse et creuse encore jusqu'à ce que je comprenne comment il fonctionne. Si vous avez un ingénieur dans votre vie, vous comprenez probablement cette bizarrerie commune aux ingénieurs. Aujourd'hui, il s'agissait des gaz de décharge. Comment il est produit, comment sa composition évolue, les facteurs contribuant aux émissions de gaz de décharge, comment il est récupéré pour produire de l'énergie, et (ce qui est probablement le plus intéressant) le débat considérable sur l'exactitude des facteurs d'émission de l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) requis (par la loi) pour calculer les émissions de gaz de décharge. Si vous avez l'intention de continuer à lire...., vous êtes peut-être aussi un ingénieur.
Selon l'EPA, l'industrie des déchets est la troisième plus importante source d'émissions de gaz à effet de serre.
82 % des émissions de l'industrie des déchets proviennent des décharges de déchets solides municipaux (DSM). Ce sont celles qui contiennent les déchets d'origine résidentielle.
Lorsque les matières organiques comme les aliments, le papier et les déchets de jardin se décomposent dans les décharges, elles émettent duCO2 et/ou du méthane.
Seules les décharges de déchets solides municipaux dont les émissions deCO2edépassent 25 000 tonnes métriques doivent suivre les directives de déclaration de l'EPA. Cependant, selon l'EPA, cela couvre 74% des décharges et 93% des émissions de gaz de décharge1.
Sur les 74% qui font rapport à l'EPA, 74% utilisent des systèmes de collecte et de contrôle des gaz (GCCS) pour capter les émissions1. L'efficacité de ces systèmes fait l'objet de controverses. Alors, creusons un peu !
Dans une décharge donnée, l'opération est divisée en cellules. Une cellule est active pendant environ un an. Lorsqu'une cellule est active, les déchets solides municipaux y sont ajoutés pendant la journée, puis elle est couverte la nuit pour réduire les émissions. C'est ce qu'on appelle la couverture quotidienne. L'efficacité de la couverture quotidienne est un facteur important qui détermine la variabilité des émissions de gaz de décharge. Dans une exploitation donnée, si l'on s'efforce d'assurer une bonne couverture quotidienne, les émissions sont plus faibles pendant la période d'activité de la cellule.
Figure adaptée de l'ATSDR 2008. Chapitre 2 : Principes de base des gaz de décharge. Dans l'ouvrage Landfill Gas Primer - An Overview for Environmental Health Professionals4
Une fois qu'une cellule est pleine, elle est fermée et bouchée. Il faut environ un an pour établir des conditions anaérobies1. Dans le tableau ci-dessus, vous avez atteint des conditions anaérobies lorsque l'oxygène descend à ZÉRO.
Les réglementations de l'EPA sont très prescriptives sur la façon dont les émissions des décharges doivent être calculées, ce qui est source de nombreuses controverses. Les opérateurs de l'industrie des déchets affirment que cette méthode surestime les émissions, et les écologistes affirment que cette méthode sous-estime les émissions. La seule chose sur laquelle les deux parties s'accordent est que la technique consistant à utiliser des facteurs d'émission plutôt que des mesures directes n'est pas idéale. Selon le mode de calcul, on estime que les systèmes de récupération des gaz de décharge récupèrent entre 50 % et 91 % des émissions.
Une étude financée par la Solid Waste Association of North America (SWANA) portant sur 5 décharges équipées de systèmes de récupération des gaz de décharge a révélé que l'efficacité moyenne de la collecte était de 90 % pour une décharge de déchets solides municipaux fermée et plafonnée. Cependant, les facteurs de l'EPA AP 42 utilisent une estimation de 75% d'efficacité3.
Quel est le rapport avec le PSE biodégradable ?
EVRgreen® est conçu pour se biodégrader dans des conditions anaérobies. Cela signifie que lorsque la cellule est ouverte à l'atmosphère, et que les matières organiques provoquent des niveaux élevés d'émission deCO2, EVRgreen® n'a pas commencé à se biodégrader et n'émet pas dans l'atmosphère.
Ce n'est qu'après la fermeture de la cellule et la création de conditions anaérobies que l'EVRgreen® commence à se décomposer et à contribuer à la production de méthane, tout comme les déchets alimentaires. Epsilyte a conçu le taux de biodégradation de façon à ce que EVRgreen® ne commence à se biodégrader que dans des conditions anaérobies, c'est-à-dire une fois que la cellule est fermée, recouverte et que le système de récupération des gaz de décharge est opérationnel. C'est la façon la plus durable de tirer parti de la technologie de biodégradation.
La FTC exige qu'un matériau ne puisse être étiqueté "biodégradable" sans qualificatif que s'il se dégrade entièrement en moins d'un an. Or, si EVRgreen® se biodégradait dans ces conditions, il émettrait des gaz à effet de serre dans l'atmosphère alors que la cellule est encore ouverte. Ce n'est pas ce que nous voulons. Nous voulons qu'il reste dans la décharge et attende que les conditions soient propices à la collecte du méthane. De cette façon, moins de gaz à effet de serre sont émis et le méthane capté est un combustible renouvelable qui est ensuite utilisé pour produire de l'électricité.
Epsilyte suit donc les règles de la FTC et met un qualificatif sur notre revendication de biodégradabilité car il faut plus d'un an pour se dégrader. Cependant, en tant qu'ingénieur, je garderai la tête haute en sachant que ma société a mis au point un moyen vraiment plus durable de biodégradation.
EVRgreen® restera dans cette décharge et attendra. Puis, lorsque les conditions seront réunies, il se transformera et s'élèvera pour être transformé en carburant renouvelable.
Sources :
1 - Programme de déclaration des gaz à effet de serre Profil industriel : Secteur des déchets (epa.gov)
2 - Réduire le méthane des décharges pour lutter contre le changement climatique : NPR
3 - Efficacité du système de collecte des gaz de décharge | Gestion des DSM
4 - https://www.atsdr.cdc.gov/HAC/landfill/PDFs/Landfill_2001_ch2mod.pdf (PDF)