La récupération des énergies fatales

Réutiliser les énergies que l’on croyait perdues, c’est maintenant possible. En effet, la récupération de l’énergie qui quitte les bâtiments et sa réutilisation, loin du vœu pieux, devient une réalité économique qui se traduit par des projets variés et pérennes, en neuf comme en rénovation.

Dépolluer les eaux usées et traiter les déchets organiques tout en produisant de l’énergie

Le projet de la société Ennesys est basé sur le principe de l’économie circulaire : dépollution des eaux, production d’énergie, réduction des déchets.

Dans un photobioréacteur (cylindre en verre), du phytoplancton (algues) est mis en culture dans un substrat liquide constitué d’eaux usées, de déchets et de CO2, puis exposé au soleil. Au bout de 48 à 72 heures, la concentration en algues (3 %) est satisfaisante et la filtration se met en marche. Les algues sont ensuite méthanisées par le système et sont transformées en biogaz, réutilisé pour produire de l’énergie. L’eau en sortie peut ensuite être réutilisée dans les sanitaires, pour le lavage ou l’arrosage.

Schema de process – Digesteur et photo bioréacteur.
Schema de process – Digesteur et photobioréacteur.

« Notre procédé s’applique aussi bien à la ville durable (notamment les zones de forte intensité urbaine), qu’aux effluents industriels des industries polluantes comme les brasseries ou papeteries, ou bien encore les sites isolés (zones reculées ou isolées sans accès à de l’eau douce et/ou propre) », précise Pierre Tauzinat, président directeur général de Ennesys.

Application en site isolé, le cas des îles Maldives

Plutôt que d’importer par bateau-citerne du fuel pour alimenter la centrale de désalinisation d’eau de mer, pourquoi ne pas recycler les déchets organiques notamment issus de la nourriture, des eaux usées, pour les traiter et récupérer à la fois énergie et une eau dépolluée avec une station mobile et autonome ?

Quelques données clés sur le projet : le recyclage de 75 m3 d’eau par jour et 600 m3 de déchets organiques pour une population de 500 personnes. Avec à la clé un amortissement de l’investissement prévu à 36 mois. Première étape : réalisation d’un site entièrement autonome en énergie avec un pilote pour avril 2015. S’ensuivront 5 installations en 2016 et 70 autres d’ici mai 2019. Pas de nuisances olfactives, et le volume de l’installation est restreint (l’équivalent volume d’un semi-remorque).

Pour le cas de « l’île-hôtel » aux Maldives, le méthaniseur produit de la chaleur qui est utilisée pour les besoins en ECS et lingerie sur l’île.

Le PBR vertical light.
Le PBR vertical light, exemple de tubes cylindres de bioréaction. © DR

En France, plus de 1,5 milliard de litres d’eau par jour sont évacués par la chasse d’eau

Cette eau, mais aussi une bonne partie de nos déchets organiques (restaurants d’entreprises par exemple), pourrait être dépolluée puis réutilisée.

« Avec la croissance urbaine énorme en Chine, ce processus est extrêmement intéressant pour réduire les besoins en eau et traiter de façon locale et simple la gestion des eaux à dépolluer, quelle que soit leur origine (grise, noire, industrielle). En France, le vecteur de décision pour ce type de projet est pour l’instant plutôt lié à un positionnement d’image durable, la problématique de récupération de l’énergie fatale et de dépollution au plus près de la source n’étant pas encore complètement d’actualité. Nous espérons que la loi sur la transition énergétique va contribuer à changer la donne, notamment en autorisant la méthanisation en zone urbaine », conclut Pierre Tauzinat.

Acteurs du bâtiment tertiaire ou industriel, collectivités, tout est donc prêt… pour avancer.

Récupération d’énergie des eaux usées, des procédés répandus et efficaces

Des millions de kilowattheures d’énergie thermique s’évadent toute l’année par les canalisations d’eaux usées. La récupération de cette énergie fatale est possible via une pratique connue mais pas assez répandue en France, et pour laquelle d’autres pays comme la Suisse ou le Canada ont acquis une expérience.

Plus de 25 % d’économie pour un chauffage et ECS à gaz condensation

On distingue deux technologies, l’une où l’échangeur est à plaque et l’autre basée sur un enroulement de cuivre autour de la tuyauterie. Toutes deux sont utilisables en neuf (titre V) comme en rénovation.

« L’énergie récupérée est importante (de 10 à 20 °C récupérés sur l’eau grise) ; l’efficacité est meilleure avec l’échangeur à plaque, mais, revers de la médaille, il y a un peu plus de maintenance et un coût à l’achat supérieur », indique Gérard Galleron, de Solenove.

Pour le cas du système à échangeur cuivre Power Pipe, son amortissement est court. « Ainsi, pour un gymnase avec 12 douches, l’installation d’une batterie de 6 Power Pipe a été amorti en moins d’un an et demi. Pour un process industriel, nous arrivons à des temps de retour sur investissement inférieurs à un an », ajoute Gérard Galleron. L’économie réalisée sur l’ECS varie de 25 à 35 % en fonction de l’installation et du type de générateur de chauffe. « Avec une chaudière condensation, on est aux environs de 25 %, avec une pompe à chaleur plutôt 35 % », précise Gérard Galleron. Suivant les systèmes, on récupère un peu plus de 50 % de la chaleur des eaux et cela peut aller jusqu’à 70 %.

Exemple d’un hôtel à Paris d’une capacité de 50 chambres. 7 Power Pipe sur le tuyau d’évacuation de 100 mm. Une économie sur l’étiquette énergétique d’environ 10 KwhEp/m2/an (en valeur RT 2012) pour un coût inférieur à 20 000 € hors pose (le système est fourni en kit prémonté). Plus de 25 % d’économie si l’on tient compte des eaux de la buanderie (hors calcul RT). TRI en moins de 18 mois.

5 systèmes Power Pipe raccordé à un ballon accumulation ECS collectif hôtel.
5 systèmes Power Pipe raccordé à un ballon accumulation ECS collectif hôtel. © Biofluides
Principe du Power Pipe: l’eau froide circule autour de la colonne eau grise et capte la chaleur de celle-ci.
Principe du Power Pipe: l’eau froide circule autour de la colonne eau grise et capte la chaleur de celle-ci.

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