Récupération d’énergie

Lorsque les actions en matière de sobriété et d’efficacité énergétique ont été passées en revue, il est important de se concentrer sur les énergies de récupération. Ce sont les sources non-naturelles d’énergie secondaire. Elles proviennent des activités humaines qui rejettent une énergie dite « fatale ». Les énergies fatales sont à l’énergie ce que les déchets sont aux matériaux.

L’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE ET TERRITORIALE (EIT)

Le captage et la valorisation des énergies de récupération participent à la logique de bouclage de flux, qui plus globalement est au cœur de l’Écologie Industrielle et Territoriale (EIT). Démarche inspirée des écosystèmes naturels, l’EIT favorise une gestion optimale des ressources et un fort taux de recyclage de la matière et de l’énergie. Elle constitue une réponse possible des territoires aux enjeux de ressources, d’adaptation et de résiliences évoquées. Mise en place en amont, ou lors d’une requalification, elle favorise la mise en symbiose des acteurs et des activités du territoire. De ce mode de gouvernance « intégrée » émergent des collaborations, mutualisations de moyens, croisement d’intelligences et un développement fort du tissu local. Les enjeux de chacun doivent ainsi être pris en compte, ce qui permettrait d’insérer la préservation de la biodiversité dans le débat, portée alors par d’autres acteurs (agriculteurs, forestiers, parcs naturels, etc.).

Les énergies de récupération, qu’elles soient ou non intégrées dans une démarche d’EIT, ont un double impact positif sur la biodiversité :

  • > Elles diminuent la demande en autres énergies produites (renouvelables ou non), et donc les impacts sur la biodiversité. Les énergies de récupération font partie d’une logique de valorisation de pertes existant de manière intrinsèque. La finalité de la source de production de ces énergies fatales ne doit donc pas être leur valorisation (les déchets ne doivent pas être produits dans l’objectif de leur valorisation) ;
  • > Elles instaurent, à la façon de l’EIT, un dialogue entre les acteurs économiques, collectivités et citoyens. Les activités sources d’énergie de récupération sont diverses et présentes à différents niveaux géographiques : urbain, périurbain et rural. Elles forment ainsi un maillage du territoire en ressource locale.

Plateformes d’EITPrésentation

ACTIF

ACTIF (CCI Occitanie) quantifie et géolocalise les ressources des entreprises et organisations. Elle permet de créer des synergies de mutualisation (emplois partagés et achats groupés) ou des synergies de substitution (les flux sortants des uns étant les flux entrants des autres).


Recyter

Recyter (EDF) permet d’identifier en quelques clics des pistes de synergies entre acteurs d’un territoire, pour échanger ou mutualiser des flux de matières et de chaleur.


Upcyclea

Upcyclea propose des fonctionnalités d’inventaire des acteurs et des ressources du territoire et des entreprises et leur mise en relation afin de définir et superviser, grâce à l’intelligence artificielle, des écosystèmes circulaires profitables.


iNex Circular

iNex Circular est une plateforme de recensement des acteurs et des ressources matérielles d’un territoire pour créer des filières de valorisation locale.


Elipse

Elipse (ORÉE) donne un cadre commun d’évaluation aux porteurs de projets en EIT, assure un suivi pour les acteurs qui soutiennent les démarches et permet de faire remonter au niveau national les problématiques et les bonnes pratiques rencontrées.


Synapse

Synapse centralise l’offre autour de l’EIT (information ciblée, outils, méthodes) et met en avant les initiatives françaises.

LES ÉNERGIES DE RÉCUPÉRATION

Les activités humaines libèrent des quantités importantes d’énergie, sous forme de chaleur, qui peuvent être récupérée et valorisée :

ThématiqueRessources à mobiliser
Chaleur de récupérationLa récupération de chaleur sur un territoire peut provenir de plusieurs sources :
> Incinération des ordures ménagères ;
> Récupération de la chaleur dans l'industrie ;
> Récupération de la chaleur des datacenters ;
> Récupération de la chaleur des eaux usées ;
> Et bien d'autres encore.

Des outils sont disponibles :
> Guide à la rédaction d’un cahier des charges : étude territoriale de connaissance des potentiels de récupération de chaleur sur son territoire, ADEME, 2018
> Centre de ressource pour la chaleur renouvelable et l’aménagement énergétique des territoires, CEREMA
> Chaleur fatale industrielle, ADEME, 2015

Réseau de chaleurCette chaleur de récupération peut être utilisée :
> Pour de l'autoconsommation individuelle ;
> Pour de l'autoconsommation collective ;
> Pour la création d'un réseau de chaleur.

Un réseau de chaleur permet la centralisation de la production de chaleur dans une aire urbaine. Ils sont en plein développement et sont l'objet de guides et outils pour leur déploiement :
> Boîte à outils des réseaux de chaleur, Amorce
> Guide de création d’un réseau de chaleur, Amorce, 2017
> Guide « Réaliser un état des lieux des réseaux de chaleur/froid à l’échelle régionale et étudier leur potentiel de développement », CEREMA, 2017

Récupération de la chaleur des eaux uséesIl existe trois technologies pour la valorisation énergétique des eaux usées :
> En pied d’immeuble ;
> Sur le réseau d’assainissement public, grâce à un échangeur (soit intégré au réseau, soit en dérivation déportée) ;
> En fin de parcours sur la STEP pour la station elle-même ou des bâtiments à proximité.

Le Fonds Chaleur de l’ADEME est disponible pour la valorisation énergétique des eaux usées (à travers des appels à projets régionaux), et est compatible avec d’autres aides (aides régionales, FEDER), mais pas avec les Certificats d’Économies d’Énergie (CEE). Il faut donc évaluer le dispositif le plus intéressant économiquement.

Documents à disposition :

> Guide à la rédaction d’un cahier des charges : étude de faisabilité, mise en place de pompe(s) à chaleur sur eaux usées, ADEME, 2014
> Récupération d’énergie sur les eaux usées d’une station d’épuration à Belleville (69)
> Production d’eau chaude à partir des eaux usées dans une résidence à Courcouronnes (91)
> Pompe à chaleur sur eaux usées pour la résidence Les Nouveaux Chartreux à Marseille (13)

Autres exemples> Datacenters et valorisation d'énergie thermique : les systèmes de refroidissement des composants informatiques de ces sites génèrent une chaleur fatale, qui peut être valorisée localement.

> Récupération d'énergie dans les transports : le freinage des trains est un phénomène qui dissipe énormément d'énergie. Celle-ci peut être récupérée et réinjectée dans le réseau, puis redistribuée localement, notamment sur la ligne de train.

> Réseau de froid par voie naturelle : "Free-cooling", "free-chilling" ou "géo-cooling" permettent de limiter ou de remplacer, selon les périodes de l'année, le recours aux systèmes de refroidissement classiques, en exploitant la fraîcheur de l'air ou du sol.

L’ENJEU DE LA MÉTHANISATION

La méthanisation (également appelée digestion anaérobie) est un processus de dégradation microbienne transformant de la matière organique complexe en un biogaz.

Ce phénomène est maintenant utilisé par l’Homme pour accélérer et entretenir le processus et ainsi créer un biométhane grâce à des déchets organiques, pouvant ainsi fournir de l’énergie sous plusieurs formes :

  • > Production de chaleur ;
  • Production d’électricité (avec cependant une déperdition d’énergie) ;
  • Cogénération ;
  • Carburant pour les véhicules ;
  • Injection dans le réseau de gaz naturel.

 Enjeux et ressources

Méthanisation de déchets non-agricoles

La méthanisation de déchets non-agricoles concerne les effluents agroalimentaires, les biodéchets de gros producteurs, les biodéchets des ménages et les boues des STEP.



Méthanisation agricole

Il existe différents types de méthanisation agricole :
> Les cultures dédiées, qui sont en concurrence l'usage des terres pour l'alimentation humaine et à ce titre non durables ;
> Les Culture intermédiaire à vocation énergétique (CIVE), avec l'inconvénient d'un montre retour au sol du carbone, transformé lors de la méthanisation ;
> Les déchets de culture et résidus agricoles, qui peuvent être méthanisés mais dont l'intérêt serait de retourner au sol via le fumier.

Plusieurs problématiques émergent cependant lorsque l'on parle de méthanisation et de ses liens avec la biodiversité.

> Outil « Méthascope », FNE, 2016


Ressources

> La méthanisation des boues d’installations de traitement des eaux résiduaires urbaines ou industrielles, Synteau, 2014

> Outil « Méthascope », FNE, 2016

> La méthanisation, IFORE, 2015

> Méthanisation de déchets issus de l'élevage, de l'agriculture et de l'agroalimentaire, INRS, 2013

> Guide de bonnes pratiques pour les projets de méthanisation, ATEE, 2011

> Méthanisation : feuille de route stratégique, ADEME, 2017

> Méthanisation : fiche technique, ADEME, 2014

> Analyse du risque porté par les projets de méthanisation et propositions de bonnes pratiques préventives, ADEME, 2014

> Qualité agronomique et sanitaire des digestats, ADEME, 2011