Des chercheurs de l'Université de l'État de Washington ont publié les résultats d'une étude pilote sur une nouvelle méthode de traitement des boues dans le *Journal of Chemical Engineering*. Cette méthode, qui ajoute une étape de prétraitement avant la digestion anaérobie, permet d'augmenter la production de gaz naturel renouvelable de 200 % par rapport aux pratiques actuelles et de réduire les coûts finaux d'élimination des boues de près de 50 %, passant de 494 $ à 253 $ par tonne de matière sèche.
L'équipe de recherche a prétraité les boues en ajoutant une petite quantité d'oxygène dans des conditions de haute température et de haute pression. L'oxygène agit comme catalyseur pour décomposer les polymères à longue chaîne contenus dans les boues. Ensuite, une nouvelle souche bactérienne a été utilisée pour valoriser le biogaz dans le réacteur, convertissant le dioxyde de carbone et l'hydrogène en méthane. Après analyse et validation, la pureté du méthane de ce gaz naturel renouvelable a atteint 99 %.
Birgitte Ahring, professeure au Laboratoire des Bioproduits, des Sciences et de l'Ingénierie de l'Université de l'État de Washington et auteure correspondante de l'article, a déclaré : « Cette technologie peut essentiellement convertir jusqu'à 80 % des boues d'épuration en substances valorisables. Si nous pouvons reproduire ce travail sur d'autres matières organiques, nous disposerons d'une technologie de traitement des déchets d'une efficacité mondiale de premier ordre. Cette souche bactérienne n'a besoin de rien – elle est comme un cheval de trait infatigable. Elle ne nécessite ni additifs organiques ni soins attentifs. Elle a seulement besoin d'eau et d'un comprimé de vitamines pour prospérer. »
Environ la moitié des quelque 15 000 stations d'épuration des eaux usées aux États-Unis utilisent la digestion anaérobie pour réduire les eaux usées et produire du biogaz. Cependant, les procédés traditionnels ont du mal à décomposer toutes les molécules complexes des boues, et le biogaz produit est principalement composé de dioxyde de carbone et de méthane. Les boues résiduelles sont en grande partie mises en décharge. Le traitement des eaux usées consomme 3 à 4 % de la consommation totale d'électricité aux États-Unis et émet environ 21 millions de tonnes de gaz à effet de serre par an.
Les chercheurs ont déposé un brevet pour cette souche bactérienne et travaillent actuellement avec des partenaires industriels pour lancer des projets à plus grande échelle. Birgitte Ahring a ajouté : « Cette méthode améliore non seulement l'efficacité de la conversion du carbone et la production de méthane, mais elle produit également directement un gaz naturel renouvelable de qualité pipeline avec une teneur en dioxyde de carbone extrêmement faible – elle intègre les deux principales limitations des systèmes existants de valorisation énergétique des boues en une seule méthode évolutive. En combinant avec succès des technologies avancées de prétraitement et de valorisation biologique du biogaz, ces travaux offrent un nouveau modèle intégré pour le traitement durable des boues, maximisant la récupération d'énergie tout en favorisant le développement d'une bioéconomie circulaire. »
L'équipe du projet comprend également des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory et de la start-up de technologies propres Clean-Vantage LLC.
Détails de la publication : Auteurs : Birgitte K. Ahring et al., Titre : « Amélioration de la digestion anaérobie des boues d'épuration pour la production de gaz naturel renouvelable par prétraitement avancé et digestion anaérobie (APAD) : Une étude pilote », Publié dans : *Journal of Chemical Engineering* (2026). Informations sur la revue : Chemical Engineering Journal