Selon la Banque mondiale (en anglais seulement), les déchets de la planète devraient augmenter dans une énorme proportion pouvant atteindre 70 % – de 2,01 milliards de tonnes à 3,40 milliards de tonnes d’ici 2050. C’est donc dire que l’explosion de la quantité de déchets dépassera de plus du double la croissance de la population mondiale.
Autre fait choquant : le Canada produit plus de déchets par personne que tout autre pays du monde développé (article en anglais). Dans ces déchets, on inclut les débris des secteurs de l’agriculture et de la construction, les déchets électroniques et les matières dangereuses, les déchets médicaux et industriels, et les déchets solides des municipalités. Sans compter que ces déchets atterrissent principalement dans nos sites d’enfouissement déjà surchargés.
Certes, le volume de déchets est un problème majeur ici au Canada et dans le monde entier, mais il ne faut pas oublier un autre problème inhérent aux sites d’enfouissement : le méthane.
Les sites d’enfouissement au Canada – on en recense environ 2 400 en activité – sont responsables de 17 % des émissions de méthane au pays. Le méthane est l’un des plus puissants gaz à effet de serre : son potentiel de réchauffement est de 25 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone sur une période de 100 ans, selon le gouvernement du Canada. Laissées à elles-mêmes, ces émissions contribuent considérablement aux changements climatiques, exacerbant le réchauffement de la planète.
Transformer les dépotoirs en ressource renouvelable
Nombreux sont ceux qui voient les sites d’enfouissement comme de vulgaires dépotoirs. Pourtant, des technologies innovantes les transforment en source d’énergie renouvelable. On parle ici de centrales alimentées aux gaz d’enfouissement qui reposent sur le procédé de biométhanisation. Plus précisément, des systèmes de récupération de gaz d’enfouissement captent le méthane présent dans les matières organiques en décomposition et le convertissent en énergie, ce qui réduit les dommages causés à l’environnement tout en produisant de l’énergie renouvelable qui est acheminée directement dans le réseau.
Cependant, une fausse croyance laisse entendre que le brûlage des gaz d’enfouissement est pire que de les laisser se dissiper naturellement. Mais en réalité, la biométhanisation est bien moins dommageable que la libération du méthane dans l’atmosphère, où son effet de serre est exponentiellement plus grand. Sa conversion en fait d’ailleurs un carburant à faible teneur en carbone.
Actuellement, la biométhanisation représente seulement 0,5 % à 1 % de l’approvisionnement total en énergie renouvelable au Canada. Mais considérant l’adoption croissante de cette technologie, elle a le potentiel de jouer un rôle déterminant dans la stratégie nationale en matière d’énergie durable.
Comment le méthane devient de l’énergie
Les systèmes de biométhanisation produisent de l’électricité en captant le méthane et le dioxyde de carbone qui sont produits lors du processus de décomposition de la matière organique. Voyons le fonctionnement du processus :
Décomposition des déchets et production de gaz :
- Les déchets organiques (résidus alimentaires, papier, résidus verts) se décomposent naturellement dans les sites d’enfouissement sous l’effet des bactéries et des microorganismes. On appelle ce processus la « digestion anaérobie » parce qu’elle se produit dans un milieu clos dépourvu d’oxygène. (Note de l’auteur : Bien entendu, en détournant les déchets organiques destinés aux sites d’enfouissement et en les traitant dans des installations de compostage ou de biométhanisation, on évite la production de méthane sur les lieux d’enfouissement et on prolonge la durée de vie de ces derniers.)
- Ce processus de décomposition produit entre 50 % et 60 % de méthane et entre 40 % et 50 % de dioxyde de carbone.
- Récupération des gaz d’enfouissement :
- Pour capter ces gaz, des systèmes de récupération sont installés dans le site d’enfouissement. Ces systèmes sont constitués d’un réseau de puits, de canalisations et de valves répartis dans le site.
- Traitement des gaz :
- Les gaz d’enfouissement récupérés contiennent souvent des impuretés et doivent être purifiés avant d’être utilisés pour produire de l’énergie.
- Les gaz sont habituellement filtrés et séchés afin d’en extraire les contaminants, rendant leur utilisation sécuritaire dans des moteurs ou des turbines.
- Production d’énergie :
- Les gaz d’enfouissement purifiés sont brûlés dans des moteurs ou turbines de combustion pour produire de l’électricité. La chaleur produite par la combustion sert à entraîner un générateur, qui produit de l’électricité pouvant être acheminée dans le réseau d’électricité local.
- Dans certains cas, les gaz d’enfouissement peuvent aussi servir directement à produire de la chaleur destinée à des installations industrielles, à des systèmes énergétiques de quartier ou même à des bâtiments commerciaux qui se trouvent à proximité.
- Dans certains systèmes plus évolués, les gaz d’enfouissement sont transformés en gaz naturel renouvelable, qui est à son tour injecté dans les canalisations d’un réseau gazier commercial afin d’être utilisé comme gaz naturel ordinaire.s.
- Surveillance et entretien :
- Une surveillance et un entretien en continu veillent à ce que les puits soient efficaces, que les gaz circulent adéquatement et que le fonctionnement du système soit optimal pour réduire les émissions de méthane dans l’atmosphère.
- La production de gaz varie avec le temps, c’est-à-dire au fur et à mesure que le site d’enfouissement approche de sa pleine capacité. Le système doit alors être ajusté pour tenir compte de la production variable de méthane.
Avantages environnementaux et économiques
À grande échelle – et lorsqu’on saisit bien comment le procédé fonctionne –, les avantages d’un système de biométhanisation sont à la fois clairs et nombreux.
- Protection de l’environnement – Le captage du méthane produit dans les sites d’enfouissement réduit considérablement les émissions de gaz à effet de serre.
Source d’énergie renouvelable – Représente une alternative aux combustibles fossiles.
Gestion des déchets – Prolonge la vie utile des sites d’enfouissement en atténuant les émissions nocives.
Valeur économique – Génère des revenus par la vente d’électricité ou de gaz naturel renouvelable ou au moyen d’incitatifs comme les crédits d’énergie renouvelable.
Bien que le nombre exact de sites d’enfouissement recourant à la biométhanisation fluctue, il y a plus de 100 sites au Canada qui exploitent activement une centrale alimentée aux gaz d’enfouissement. Certes, ce n’est qu’une petite partie de la totalité des sites d’enfouissement du pays. Cependant, leur nombre augmente au fur et à mesure que des municipalités et des entreprises de gestion des déchets reconnaissent les avantages environnementaux et économiques de la transformation du méthane en énergie renouvelable.
Dans la région d’Ottawa, il y a deux centrales alimentées aux gaz d’enfouissement – dont Hydro Ottawa est copropriétaire – exploitées par notre filiale en énergie renouvelable, Portage Énergie. À eux seuls, ces deux sites produisent suffisamment d’énergie pour alimenter 10 000 habitations par année et évitent le rejet dans l’atmosphère de près de 300 000 tonnes d’émissions de gaz à effet de serre.
L’avenir de l’énergie produite à l’aide des gaz d’enfouissement
En exploitant le méthane issu des sites d’enfouissement, le Canada peut transformer des déchets en précieuse énergie, atténuant ainsi des dommages causés à l’environnement tout en stimulant le secteur de l’énergie renouvelable. Compte tenu de la hausse de la quantité de déchets organiques, la biométhanisation constitue une solution prometteuse pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et pourrait changer la donne dans la lutte contre les changements climatiques.
Investir davantage dans ces systèmes et d’autres méthodes de détournement des déchets organiques pourrait diminuer considérablement les émissions de méthane, accroître la production d’énergie durable et réduire la dépendance aux combustibles fossiles.
Si vous souhaitez en apprendre davantage sur le sujet :
- Lisez le rapport d’Environnement et Changement climatique Canada : Plus vite et plus loin : La stratégie canadienne sur le méthane.
- Écoutez notre épisode du balado ThinkEnergy (en anglais) dans lequel notre animateur, Trevor Freeman, explore le sujet en profondeur.
- Visionnez cette courte vidéo qui présente la centrale alimentée aux gaz d’enfouissement de Moose Creek, située au sud-ouest d’Ottawa à la Décharge Laflèche – installation de traitement des déchets de l’Est de l’Ontario.
