fr.wedoany.com Rapport : Partant de l’incinération des déchets non recyclables, des circuits d’eau sont ajoutés dans l’incinérateur pour le transformer en une chaudière similaire à celle d’une centrale au charbon. L’eau, convertie en vapeur, entraîne un générateur pour produire de l’électricité. Contrairement à l’incinération traditionnelle des déchets, ce procédé capte la chaleur de combustion par la vapeur d’eau et élimine les émissions de particules nocives. C’est le principe de base d’une usine de valorisation énergétique des déchets.
L’installation de récupération et de valorisation énergétique de Leeds, située dans la zone industrielle de Cross Green, combine une étape de prétraitement mécanique (principalement pour séparer les métaux) et une unité de cogénération d’environ 11 MW. Cette installation peut traiter environ 190 000 tonnes de déchets résiduels par an, et l’étape de prétraitement peut en traiter jusqu’à 214 000 tonnes par an. En termes de capacité, elle se classe neuvième au Royaume-Uni, mais c’est l’une des installations les plus récentes, car elle n’a fêté ses 10 ans qu’en avril dernier.
L’Espagne ne valorise énergétiquement que 10 % de ses déchets ménagers. Le pays possède 11 usines de traitement des déchets avec valorisation énergétique, qui ont traité thermiquement 2,9 millions de tonnes de déchets en 2023, soit 3 % du total européen similaire. 47 % des déchets ménagers sont mis en décharge, ce qui explique principalement cette faible contribution. À partir de 2027, lorsque les matériaux biologiquement stabilisés seront exclus des statistiques espagnoles sur les déchets recyclables, ce pourcentage passera à 65 %. Selon un rapport d’alerte précoce de la Cour des comptes européenne, l’Espagne est loin d’atteindre ses objectifs de mise en décharge. Daniel Tugues, directeur national de Veolia España, déclare : « L’Espagne a besoin de 15 installations de traitement des déchets supplémentaires pour se conformer à la directive européenne. » Cette directive exige de réduire la mise en décharge à 10 % des déchets ménagers d’ici 2035.
Le financement par partenariat public-privé est crucial. L’installation est gérée en collaboration directe entre Veolia et le conseil municipal de Leeds. En 2012, les deux parties ont signé un contrat d’initiative de financement privé (PFI) par le biais d’une concession de 25 ans, incluant des obligations de conception-construction-financement-exploitation (DBFO). Ces obligations concernent le financement, la conception, la construction, l’exploitation, la maintenance, le traitement et la récupération d’énergie des déchets. À titre de comparaison, le groupe Veolia détient également une participation de 47 % dans l’Union Temporale d’Entreprises (UTE) de l’éco-centre de Maresme, à Mataró, en partenariat avec le constructeur espagnol Sacyr et l’entreprise familiale Suris. Cette UTE présente de nombreuses similitudes avec l’accord PFI, mais sa concession n’est que de 15 ans et a été signée avec le Consorci de Residus del Maresme, composé de 29 conseils municipaux de la région, alors que Leeds n’en compte qu’un seul.
Mais le problème ne réside pas dans les caractéristiques de la concession, mais dans le manque général d’initiatives de partenariat public-privé comme celle du consortium de Mataró. Daniel Tugues souligne : « Des entités d’intégration territoriale comme les consortiums régionaux, les fédérations et les conseils municipaux existent déjà, mais ces entités ne disposent pas des capacités de financement ou d’emprunt nécessaires pour atteindre les objectifs européens. »
Un autre problème est la continuité du flux de déchets résiduels. Daniel Tugues explique : « Le plus grand problème est l’approvisionnement en intrants (déchets), et non l’écoulement des extrants (électricité et chaleur). » Le recyclage réduit le flux de déchets résiduels, mais entre également en concurrence directe avec les déchets envoyés en décharge. Sans incitations pour garantir ce flux de déchets nécessaire, la viabilité de tels investissements ne peut être assurée. Le Royaume-Uni applique deux taux de taxe sur la mise en décharge : un taux général de 126,15 livres sterling par tonne et un taux réduit (pour les matériaux inertes et peu polluants) de 4,05 livres sterling par tonne. En Espagne, le coût total de la mise en décharge par tonne de déchets est de 5 euros, inclus dans les taxes municipales. De 2000 à 2025, le flux de déchets mis en décharge au Royaume-Uni a diminué de 90 %, ces déchets étant dirigés vers 60 sites de traitement thermique et programmes de recyclage associés.
La disponibilité est l’objectif principal, la valorisation énergétique est secondaire. Greg Caseley, directeur de l’installation de Veolia à Sheffield, déclare : « L’objectif principal est la disponibilité. Nous arrêtons la production tous les deux ans pendant deux semaines pour maintenance. En comparaison, l’installation de Sheffield s’arrête une fois par an car elle est plus ancienne. » Les contrats PFI britanniques exigent la création d’un véhicule ad hoc (SPV), similaire à l’UTE espagnole, pour financer le projet. Le SPV reçoit de l’autorité mandante (ici, le conseil municipal de Leeds) un paiement forfaitaire annuel (unitary charge) à partir du début de l’exploitation du projet, pour couvrir les coûts d’exploitation et de financement. Ce paiement est ajusté chaque année en fonction des critères de disponibilité de l’installation et d’autres critères opérationnels (par exemple, les limites d’émission). Pour maximiser ces paiements, Veolia UK et ses installations ont atteint une disponibilité totale de 94 %, contre une moyenne nationale de 87 %. Malgré cela, le conseil municipal de Leeds économise 7 millions de livres sterling par an, soit 270 millions de livres sterling sur toute la durée de la concession, principalement grâce aux économies de taxe de mise en décharge résultant de l’évitement de l’enfouissement des déchets.
La production d’électricité devient un complément parfait. La valorisation énergétique des déchets est également devenue une exigence de ce type de contrat. Elle se heurte à un obstacle physique gérable : la très faible densité énergétique de ces déchets résiduels. Leur pouvoir calorifique peut varier entre 7 et 12 mégajoules par kilogramme de déchets, contre 50 mégajoules par kilogramme pour le gaz naturel et 24 à 30 mégajoules par kilogramme pour la houille. Il faut près de 2 tonnes de déchets pour produire 1 mégawattheure, alors qu’une tonne de charbon peut produire 2 à 3 mégawattheures, soit seulement 0,2 à 0,3 tonne de charbon pour produire 1 mégawattheure.
La production de chaleur est le résultat le plus efficace. Un autre obstacle à la production d’électricité est l’utilisation de la chaleur récupérée. La fraction résiduelle, utilisée comme combustible, produit de la chaleur, réduisant le volume des déchets entrants jusqu’à 20 % par incinération. Cette chaleur, sous forme de vapeur d’eau, est intégrée au réseau de chauffage urbain de Leeds. En termes d’efficacité thermique, si 10 % de l’énergie est perdue dans les échangeurs de chaleur de la chaudière, la meilleure façon d’utiliser la vapeur à 400 degrés Celsius est de la partager avec des bâtiments publics, des entreprises et des résidences avec presque aucune perte de chaleur (pertes de transport de 5 % à 20 %). Cette conservation de chaleur aussi efficace répond pleinement à l’une des exigences du contrat PFI, à savoir un rendement thermique et électrique total de 0,65.
La production d’électricité peut devenir une priorité dans l’utilisation de la chaleur. En hiver, la vente de la chaleur produite est prioritaire pour maximiser l’efficacité totale. Cependant, en été, la chaleur est presque invendue ; une partie de la vapeur est refroidie sur le toit de l’installation, puis recyclée sous forme d’eau dans le circuit de la chaudière. Greg Caseley explique : « En été, lorsque nous produisons de l’électricité avec l’excédent de vapeur, la puissance de production est de 11 MW ; en hiver, elle tombe à 5-6 MW. L’installation de Sheffield est moins connectée au chauffage urbain, donc elle produit plus d’électricité. »
L’Espagne n’a pas de demande de chaleur significative. En dehors de réseaux de chauffage urbain très limités, comme ceux de Barcelone, Madrid, Valladolid ou Pampelune, principalement alimentés par des centrales à biomasse, l’Espagne n’a pas de demande de chauffage urbain. À moins qu’un client industriel ne soit prêt à acheter la chaleur produite par un futur projet de valorisation énergétique, les ventes de chaleur seront très limitées. Cela entraîne une baisse de l’efficacité énergétique et électrique totale, car la majeure partie de la chaleur sera utilisée pour produire de l’électricité. Le manuel des équipements de cogénération vendus et installés par Centrica (British Gas) énumère certains facteurs pouvant déconseiller l’utilisation de la cogénération, notamment une demande de chaleur très faible ou saisonnière, et des installations prévoyant d’électrifier tous leurs besoins en chaleur à court terme. L’Espagne n’est pas un marché favorable pour la cogénération sans subventions.
L’efficacité électrique est inférieure à celle d’un cycle combiné. Les petites unités de cogénération de l’usine de Leeds ont généralement un rendement électrique de 20 % à 30 %, contre 55 % à 60 % pour un cycle combiné. Si l’on ajoute le rendement thermique, le rendement total de la cogénération est beaucoup plus élevé. Une autre limite de la valorisation énergétique des installations de traitement des déchets est l’optimisation des revenus de l’électricité. L’usine de Leeds produit le plus d’électricité en été, période où les prix moyens de l’électricité sont plus bas, sauf en cas de canicule. Cette gestion permet à l’unité de cogénération, une fois connectée au réseau, de fonctionner comme une source d’énergie de base, protégeant les revenus grâce à un contrat d’achat d’électricité (PPA) à prix fixe à long terme avec EDF Energy. Daniel Tugues déclare : « Le propriétaire des déchets est le conseil municipal », et c’est en fin de compte le conseil municipal qui décide de l’utilisation de la chaleur produite. Greg Caseley ajoute : « Nous pouvons aider les clients du chauffage urbain à utiliser la chaleur plus efficacement. » La réglementation britannique exige de déconnecter les clients inefficaces en matière de chaleur d’ici 2029, un processus qui pourrait libérer plus de chaleur pour la production d’électricité.
Les citoyens sont au cœur du débat. Outre une planification adéquate des besoins en installations de traitement des déchets pour permettre à l’Espagne d’atteindre ses objectifs de 2035, il est essentiel de résoudre un problème clé : la communication et l’information avec les citoyens. L’opposition citoyenne pourrait être le principal obstacle au développement de cette technologie, et cette opposition repose souvent sur une information insuffisante. L’une des plus grandes fiertés de Greg Caseley est le centre d’accueil des visiteurs, utilisé pour des activités éducatives sur le recyclage et l’économie circulaire. Plus de 20 000 personnes l’ont visité, et il accueille chaque année des groupes scolaires locaux. Outre sa fonction industrielle, l’installation se distingue par sa conception architecturale et son intégration environnementale, avec l’un des plus grands murs végétaux (living wall) d’Europe, conçu par l’architecte français Jean-Robert Mazaaud de S’pace Architects. Au sommet de la structure en verre et en bois lamellé-collé de 42 mètres de haut, un système de collecte des eaux de pluie est installé. Plusieurs initiatives similaires existent à Leeds, comme le bâtiment de 13 mètres de haut au 123 Albion Street, ou le siège britannique de Verallia, le fabricant français d’emballages en verre. Cette tendance architecturale s’inspire des idées du livre « Biophilia » du biologiste américain Edward O. Wilson.
