Quels seront les impacts environnementaux du déploiement de la filière des combustibles solides de récupération (CSR) ? C'est à cette question que l'Ademe souhaite répondre. Elle a pour cela sollicité le cabinet RDC environment, qui présente ici les principaux résultats de son étude.

Des CSR à partir de déchets économiques non dangereux

En France, la loi sur la Transition Energétique pour la Croissance Verte (LTECV), adoptée en 2015, fixe des objectifs en matière de gestion des déchets :

• Réduire de 30% les quantités de déchets non inertes non dangereux des ménages et des entreprises stockés en 2020 par rapport à 2010 et de 50% en 2025.
• Atteindre 65% en 2025 de recyclage des déchets non dangereux et non inertes.
• Assurer la valorisation énergétique des déchets qui ne peuvent être recyclés en l'état des techniques disponibles et qui résultent d'une collecte séparée ou d'une opération de tri réalisée dans une installation prévue à cet effet.
• Réduire la consommation d'énergie primaire fossile de 30% en 2030 par rapport à 2012.

La filière des Combustibles solides de récupération (CSR) est l'une des possibilités pour l'amélioration de la gestion des déchets. Un CSR 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. Les CSR sont préparés pour être utilisés comme combustibles dans une installation relevant de la rubrique 2971 ¹de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE).

Ces combustibles peuvent être utilisés comme substituts aux combustibles fossiles dans des installations de co-incinération ²de CSR : cimenterie, unités dédiées à la valorisation énergétique des CSR… Ils permettent ainsi de réduire la consommation d'énergie primaire fossile. Plusieurs filières sont donc possibles pour développer les CSR. Mais quels seront les impacts environnementaux de tel ou tel scénario ?

Une analyse du cycle de vie pour trancher

Pour répondre à cette question, l'étude a consisté à réaliser une Analyse du cycle de vie (ACV) comparative de différents scénarios de gestion des Déchets Non Dangereux des Activités Economiques (DNDAE). Elle a pour objectif de déterminer quelles filières de traitement favoriser et quels sont les avantages/inconvénients environnementaux de ces filières.

L'Analyse du cycle de vie est un outil d'aide à la décision qui permet une évaluation multicritère des impacts environnementaux. Cette méthode normée (ISO14040 et 14044) permet de mesurer les effets quantifiables de produits ou de services sur l'environnement. Les résultats de l'ACV peuvent notamment être utilisés pour des besoins d'orientation des politiques publiques, d'écoconception, d'affichage environnemental. L'étude a fait l'objet d'une revue critique par quatre experts.

Sept catégories d'impact, sélectionnées sur base de facteurs européens de pondération, sont étudiées : (1) le changement climatique, (2) l'utilisation des ressources fossiles, (3) l'utilisation des terres, (4) les émissions de particules, (5) l'utilisation des ressources minérales et métalliques, (6) l'eutrophisation et (7) l'acidification.

Sept scénarios étudiés

Sept scénarios de gestion des DNDAE ont été étudiés dans cette étude :

S0 (« ISDND ») : Elimination de DNDAE en Installation de Stockage des Déchets Non Dangereux (ISDND).

S1 (« UVE ») : Valorisation énergétique de DNDAE en Unité de Valorisation Energétique (UVE).

S2 (« Recy ») : Tri des DNDAE pour valorisation matière et élimination des refus de tri en ISDND.

S3 (« Recy + CSR cim. ») : Tri des DNDAE pour valorisation matière, refus de tri matière en production d'un CSR, valorisation énergétique du CSR en cimenterie (tuyère), refus provenant de la préparation du CSR en ISDND.

S4 (« Recy + CSR grille ») : Tri des DNDAE pour valorisation matière, refus de tri matière en production d'un CSR, valorisation énergétique du CSR en unité dédiée à four à grille avec production de chaleur en substitution d'énergie fossile, refus provenant de la préparation du CSR en ISDND.

S5 (« Recy + CSR lit fl. ») : Tri des DNDAE pour valorisation matière, refus de tri matière en production d'un CSR, valorisation énergétique du CSR en unité dédiée à four à lit fluidisé avec production de chaleur en substitution d'énergie fossile, refus provenant de la préparation du CSR en ISDND.

S6 (« Recy + UVE ») : Tri des DNDAE pour valorisation matière, refus de tri matière légers en valorisation énergétique en UVE, refus de tri matière lourds en ISDND.

Le gisement de l'étude est la partie du gisement des DNDAE en France qui ne fait pas actuellement l'objet d'une gestion en vue d'une valorisation matière. Il a été estimé sur base de statistiques nationales (INSEE). La composition des différents flux de déchets (déchets valorisables, refus de tri, CSR, …) a été calculée en appliquant au gisement initial des efficacités de tri et de préparation CSR. Ces efficacités sont déterminées via une collecte de données auprès d'acteurs de la filière (Fnade, Federec) et d'une recherche bibliographique.

Les résultats en cinq point

1 Le tri/recyclage des DNDAE présente un avantage environnemental pour la plupart des catégories d'impact par rapport à l'élimination en ISDND et à la valorisation énergétique des DNDAE.

2/ La valorisation des refus de tri sous forme de CSR est favorable pour la plupart des catégories d'impact par rapport à leur stockage. Leur valorisation sous forme de CSR est également favorable pour la plupart des catégories d'impact par rapport à la valorisation en unité de valorisation énergétique. La technologie de valorisation des CSR est déterminante.

3/ La hiérarchie entre scénarios avec valorisation sous forme de CSR dépend du combustible substitué grâce au CSR :

• En cimenterie, la substitution de charbon est plus avantageuse que celle de coke de pétrole.
• En unité dédiée, la substitution de charbon est plus avantageuse que celle de gaz nature.

4/ Le choix de technologies d'unités dédiées (four à grille ou four à lit fluidisé) n'est pas intrinsèquement un critère pertinent. L'existence et la permanence des débouchés pour la valorisation thermique est l'enjeu principal.

5/ Sur base des résultats présentés ci-dessus, les décisions permettant de maximiser le bénéfice environnemental sont représentées ci-dessous (en vert les options préférables).

Une filière pertinente pour remplacer le charbon

L'étude analyse les impacts environnementaux de différentes filières de gestions de DNDAE. Les avantages/inconvénients de ces filières sont présentés et les filières de traitement à favoriser sont identifiées.

L'étude confirme que la filière CSR est pertinente pour l'atteinte des objectifs de la LTECV. Par l'action de recycler et de valoriser thermiquement une partie préparée des résidus de tri, cette filière permet une diminution de la plupart des impacts environnementaux par rapport aux autres filières de gestion des DNDAE.

Des transferts d'impact (c'est-à-dire une diminution d'impact pour certaines catégories et une augmentation pour d'autres catégories) entre filières existent mais de manière limitée. Ces transferts dépendent entre autres du choix de filière de valorisation pour les CSR et du type de combustible substitué.

L'étude a également montré que la substitution de charbon en cimenterie et en unité dédiée permettait de réduire les impacts environnementaux par rapport au remplacement de coke de pétrole (qui est un co-produit fatal de la pétrochimie) ou de gaz.

Avis d'expert proposé par Bernard De Caevel, Administrateur-délégué de RDC environnement

¹ Installation de production de chaleur ou d'électricité à partir de déchets non dangereux préparés sous forme de combustibles solides de récupération dans une installation prévue à cet effet, associés ou non à un autre combustible.
² Au sens de l'Arrêté du 23 mai 2016 relatif aux installations de production de chaleur et/ou d'électricité à partir de déchets non dangereux préparés sous forme de CSR (…)