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Tout savoir sur les combustibles solides de récupération (CSR)
En 2020, la France a produit pas moins de 315 millions de tonnes de déchets et seuls 48 millions de tonnes ont été envoyées vers les installations de traitement des déchets ménagers et assimilés (DMA).
Face à ces montagnes de déchets qui recouvrent petit à petit notre territoire, il devient impératif de trouver des solutions pour réduire la quantité d’ordures tout en protégeant l’environnement. Les combustibles solides de récupération (CSR) constituent une alternative particulièrement intéressante.
De quoi s’agit-il ? Comment sont-ils conçus ? Et surtout : à quelles fins peut-on les utiliser ? Greenly fait le point.
Que sont les combustibles solides de récupération (CSR) ?
Combustibles solides de récupération, définition
Les combustibles solides de récupération (CSR) - Solid Recovered Fuels (SRF) ou Refuse Derived Fuels (RDF) - sont conçus à partir de déchets non valorisés - c’est-à-dire n’ayant pas pu être triés et recyclés.
Le Code de l’environnement définit un CSR comme étant :
Un combustible solide de récupération est un déchet non dangereux solide, composé de déchets qui ont été triés de manière à en extraire la fraction valorisable sous forme de matière dans les conditions technico-économiques du moment, préparé pour être utilisé comme combustible dans une installation relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement.
👉 En définitive, les CSR sont des combustibles à faible émission de gaz à effet de serre (GES) transformés en énergie par incinération.
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Les déchets pouvant être transformés en CSR
Les déchets éligibles à la production de CSR sont ceux n’étant pas valorisés, non dangereux et non polluants - à l’image du bois, des papiers, de certains plastiques, des textiles ou encore de mousses.
En ce sens, les rebuts peuvent être issus :
- des chantiers ;
- des industries ;
- des ménages (les déchets organiques ne pouvant être valorisés par le compost, les meubles, etc.).
👉 A contrario, le PVC (ayant une composition chimique riche en chlore), les métaux, les gravats (étant incombustibles) et les déchets liquides, voire pâteux ne sont pas éligibles au CSR.
Les étapes de valorisation des CSR
Avant de procéder à la valorisation énergétique des déchets en combustibles solides de récupération, il convient de sélectionner les déchets non dangereux et non recyclables.
Par la suite, lesdits déchets sont envoyés dans l’une des 36 installations de production de CSR françaises, avant d’être broyés en petits morceaux selon cinq étapes :
- l’écrasement ;
- la brumisation pour ôter la poussière ;
- le séchage ;
- le tri des différents résidus (métalliques, inertes et chlorés) ;
- la pelletisation - ou granulation - afin d’obtenir un combustible sec et propre facilement utilisable.
Selon le Guide du Recyclage et de l'Ecoconception des Composites (GREC), 400 kt de CSR ont été produites en 2022. Cependant, selon la FEDEREC (Fédération professionnelle des entreprises du recyclage), les capacités des 36 installations nationales s’élevaient à 1,2 Mt en 2022. D’ici 2025, la France envisage la production de 2,5 Mt.
En outre, selon l’arrêté ministériel du 23/05/2016 modifié, les granulés obtenus doivent répondre à certaines exigences concernant :
- leurs propriétés physiques et mécaniques (forme, densité, un taux d’humidité inférieur à 25 %, pouvoir calorifique brut inférieur ou égal à 12 mégajoules par kilogramme, etc.) ;
- leurs propriétés chimiques (taux de carbone, d’oxygène, d’hydrogène, de métaux lourds, de soufre, d’azote et de phosphore) ;
- le respect des seuils de concentration des éléments halogènes (tels que le chlore et le brome) et de mercure.
✍️ À noter : la norme européenne ISO 21640 - qui remplace la norme européenne NF EN 15359 - définit un système de classification des CSR selon les caractéristiques ci-dessus.
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Quels sont les avantages environnementaux des combustibles solides de récupération ?
Remplacer les énergies fossiles
Les combustibles solides de récupération possèdent un haut pouvoir calorifique leur permettant de produire de la chaleur et/ou de l’électricité. À terme, ces combustibles pourraient remplacer les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel) à l’origine de 70 % des émissions mondiales de carbone.
Issus de déchets de toutes sortes, les CSR contiennent une part variable de composants biogéniques - c’est-à-dire d’origine animale ou végétale (papier, bois, etc.). Selon l’ADEME, cette fraction de déchets est considérée comme neutre en CO2, constituant ainsi une source d’énergie renouvelable.
Finalement, les CSR sont des combustibles écologiques et performants, contribuant à la décarbonation et à la transition énergétique française.
Réduire l’enfouissement des déchets
Chaque année, ce sont plus de 30 % des déchets non minéraux et sans danger qui sont directement enfouis. Or, à l’échelle européenne, les déchets non valorisés pouvant être transformés en CSR représentent chaque année près de 70 millions de tonnes. [Les Horizons]
Toutefois, l’enfouissement des déchets pollue les sols et les eaux, tout en provoquant des nuisances olfactives comme visuelles. En l’état, la décomposition des déchets organiques génère des liquides résiduels (des lixiviats) qui s’infiltrent dans les nappes phréatiques. Non traités, ils contiennent des substances toxiques et des polluants nocifs pour les animaux et les végétaux.
D’autant que la réglementation française encourage la valorisation maximale des déchets résiduels. Pour preuve, la loi de transition énergétique pour la croissance verte (TECV) impose de réduire l’enfouissement des déchets de 50 % à l’horizon 2025. À cette date, 2,5 Mt de CSR devraient être produites annuellement en France. [ADEME]
Par ailleurs, privilégier la valorisation énergétique des déchets résiduels limite le stockage, évitant ainsi le paiement de la taxe générale sur les activités polluantes (TGAP). Cette dernière est destinée aux entreprises œuvrant dans une activité polluante ou celles utilisant des produits polluants.
Développer l’économie circulaire
La production de combustibles solides de récupération contribue à la création d’une économie circulaire, qui se base sur le modèle de la nature où rien ne se perd, tout est réutilisé. Autrement dit, il s’agit de réutiliser, recycler ou réparer les ressources à d’autres fins.
Issus de déchets non recyclés, les CSR permettent ainsi :
- de préserver les ressources naturelles ;
- d’éviter la production de déchets ;
- de réduire les impacts environnementaux causés par l’enfouissement des déchets ;
- de réduire le gaspillage.
En outre, la fabrication locale constitue un critère essentiel pour limiter l’impact environnemental des CSR. Ainsi, les centres de production des CSR sont installés à proximité des consommateurs de sorte à limiter l’impact carbone du transport et à contribuer au développement de filières professionnelles.
👉 À l’inverse, les énergies fossiles proviennent généralement de l’autre bout du monde (d’Asie ou d’Afrique pour le charbon) alourdissant l’empreinte carbone de ces combustibles.
À quelles fins les combustibles solides de récupération sont-ils utilisés ?
Dans les logements
Le haut pouvoir calorifique du CSR permet de remplacer les énergies fossiles utilisées dans certaines installations urbaines - notamment les chaudières alimentant les logements ou des bâtiments publics. Une aubaine pour faire face à la réglementation française RE2020 interdisant l’installation de chaudières au fioul et au gaz dans des logements individuels neufs depuis janvier 2022.
Les installations de production de chaleur et/ou d’électricité utilisent des CSR de bonne qualité ayant un PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) compris entre 12 et 18 MJ/kg et une teneur en chlore < 1,5 %.
Les CSR peuvent également alimenter les réseaux de chaleur urbains. Cependant, afin d’optimiser les investissements, les infrastructures dédiées à la production d’électricité et/ou de chaleur doivent fonctionner en continu.
À ce titre, la ville de Laval est entièrement alimentée par une chaudière CSR. L’installation contient un lit de sable chauffé à de très hautes températures, condition nécessaire à l’inflammation du CSR utilisé pour transformer l’eau en vapeur.
👉 À terme, les combustibles solides de récupération pourront alimenter des unités de pyrolyse ou de gazéification - qui convertissent les déchets solides en liquides ou en gaz combustibles.
Dans les cimenteries
Les combustibles solides de récupération prennent la forme de petits copeaux servant à alimenter les cimenteries, dont le fonctionnement nécessite beaucoup d’énergie. En effet, ces infrastructures doivent atteindre des températures très élevées (+ de 2 000 °C) pour débarrasser les fumées de combustion de tous polluants.
Depuis les années 1990, les cimenteries ont entamé une démarche de substitution énergétique à partir de déchets - principalement dangereux. Depuis, ces infrastructures utilisent des combustibles solides de récupération afin de limiter le coût énergétique de production du clinker - un constituant du ciment.
À ce titre, l’industrie cimentière n’utilise que des CSR de haute qualité (ou « qualité cimentière ») ayant un PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) > 18 MJ/kg et une teneur en chlore < 0,5 %.
👀 Selon l’ADEME, en 2015, l’industrie cimentière française a consommé 450 000 tonnes de CSR et envisage d’en consommer un million de tonnes chaque année d’ici 2025.
Dans certaines industries lourdes
À l’avenir, les combustibles solides de récupération pourront être employés dans des industries autres que la cimenterie :
- les fours à chaux - la chaux étant encore utilisée dans l’industrie du bâtiment pour la confection de mortiers et d’enduits ;
- la sidérurgie - permettant la fabrication de fer et d’alliages ;
- l’industrie papetière ;
- l’industrie chimique.
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