L'Europe veut produire des biocarburants à partir des eaux usées

L'Europe veut produire des biocarburants à partir des eaux usées

Produire du carburant à partir de nos eaux usées ? Cette idée apparemment folle pourrait devenir réalité. Dans le sud de l'Espagne, une technologie ayant recours à des microalgues, qui permet de fabriquer des biocarburants à partir des eaux usées – ces effluents dont le traitement coûte si cher aux collectivités –, est à l'essai. Une filière prometteuse mais encore complexe et coûteuse.


Baptisé All-Gas (prononcer alguas, "algues" en espagnol), le projet, lancé en 2011, vient de réaliser ses premières moissons d'algues, récoltées dans l'unité pilote située dans la station d'épuration de la ville balnéaire de Chiclana de la Frontera, tout près de Cadix.

L'usine, qui s'étend pour l'instant sur 200 m2, a pour objectif de traiter en 2016 le phytoplancton cultivé sur dix hectares, et d'alimenter 200 voitures et 20 camions au biogaz. A l'origine de ce projet de 12 millions d'euros, financé à 60 % par l'Union européenne, un consortium de six entreprises mené par l'espagnole Aqualia, numéro trois mondial de la gestion de l'eau.


"C'est la première fois au monde que l'on transforme des eaux usées en biocarburants dans un démonstrateur à échelle industrielle, hors laboratoire, se réjouit Frank Rogalla, responsable du programme et directeur de l'innovation chez Aqualia. Nous voulons montrer que cette technologie est viable techniquement et économiquement."

Au cœur de cette expérimentation, une technique ancienne d'épuration des eaux remise au goût du jour : le lagunage. Dans des bassins de 32 m2 de superficie et de 30 cm de profondeur, des microalgues se développent naturellement par photosynthèse, seulement brassées par des roues à aube.

Presque tous les ingrédients nécessaires à leur efflorescence sont présents sur place : de la lumière, de l'eau et des nutriments – l'azote et le phosphore qu'elles trouvent dans les effluents usés prétraités. Reste à injecter du dioxyde de carbone (CO2), issu de la combustion de déchets verts. "Les algues transforment le CO2 en oxygène, ce qui permet le développement de bactéries, lesquelles dégradent la matière organique, détaille Frank Rogalla. L'ensemble de cet écosystème naturel purifie l'eau.”

Une fois leur rôle dépuratif achevé, les microalgues, ainsi qu'une partie de la matière organique restante, sont valorisées énergétiquement : récoltées puis placées dans des digesteurs, elles produisent un biogaz composé essentiellement de méthane.

"Nous pensons alimenter nos premières voitures en biogaz à la fin de l'année", espère Frank Rogalla. Pour l'instant, avec 6 kg d'algues par jour, les récoltes sont faibles. Mais les responsables comptent installer rapidement de nouveaux bassins. A terme, la production visée de 100 tonnes d'algues par hectare et par an devrait permettre de produire 450 tonnes de méthane annuelles sur le site et de traiter la moitié des eaux usées de la ville de Chiclana de la Frontera. Cette équation pourrait résoudre les deux principales faiblesses des biocarburants issus des algues : leur bilan énergétique et leur coût.

Depuis deux ans, les algues sont promues par la Commission européenne pour remplacer à terme les agrocarburants issus du colza, du soja, du maïs ou de palmiers à huile, décriés en raison d'un bilan carbone pas si favorable et de la concurrence avec les terres dévolues aux cultures vivrières. Malgré tout, les carburants à base d'algues, qui ne sont pas encore produits à l'échelle industrielle, sont critiqués en raison de leur consommation énergétique assez élevée. "On dépense encore trop d'énergie pour le brassage, la récolte et la valorisation des algues", prévient Olivier Bernard, spécialiste des microalgues à l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria).

"Dans le projet All-Gas, la consommation énergétique est limitée, car nous ne produisons pour l'instant que du méthane, et non du bioéthanol ou du biodiesel, dont l'extraction est plus complexe, assure Frank Rogalla. Par ailleurs, l'association des algues et des bactéries dans les lagunes permet un gain en énergie par rapport aux procédés des stations d'épuration." Dans ces dernières, le mode d'épuration dit "à boues activées" nécessite une injection d'oxygène pour permettre le développement de bactéries, ce qui consomme de l'énergie.

A l'inverse, l'utilisation d'eaux usées abaisse le coût de production des biocarburants. "Le traitement des eaux des collectivités nous procure une source de revenus qui amortit les installations", explique Frank Rogalla. Grâce à cela, il espère vendre le méthane au prix du marché, soit environ 40 centimes d'euro le mètre cube.

Autre obstacle à surmonter : la productivité. "Les microalgues qui se développent naturellement dans des environnements contaminés ne sont pas forcément celles qui donneront le plus de biocarburant, conclut Olivier Bernard. Il reste des verrous à faire sauter avant de pouvoir produire à grande échelle des carburants issus des algues. Mais la technique, prometteuse, devrait être viable d'ici à 2020."

29 August, 2013