En bref

Sol et Eau

Interreg

Fabienne Favre Boivin

septembre 2018 - août 2021

Dans un proche avenir, développements agricole, urbain et industriel seront fortement liés à la disponibilité (et seront concurrents pour) une eau de qualité (voir par exemple : https://ec.europa.eu/jrc/en/event/workshop/addressing-our-emerging-water-futures-water-food-energy-ecosystems-security-nexus). Les modèles de changement climatique prévoient une modification temporelle des flux d'eau venant des réservoirs alpins avec des pics en sortie d'hivers et en fin d'été, ne correspondant pas aux pics de besoins (urbains, énergétiques, agricoles).

Il va falloir donc pour des villes comme Lyon ou Genève avoir recours, plus encore qu'aujourd'hui, à un stockage de l'eau dans des réservoirs souterrains (aquifères rechargés artificiellement). La qualité des eaux ainsi stockée est affectée tant par les pollutions géogéniques (relarguées par le milieux souterrain) que par les eaux utilisées pour leur recharge, contaminées de façon croissante en résidus médicamenteux, et particulièrement en antibiotiques. La protection de ces écosystèmes naturels devient donc un enjeu majeur.

La pollution de l'aquifère de l'Arve par des résidus médicamenteux a été mise en évidence dans un récent projet InterReg franco-suisse IRMISE (2013-2015). Cette pollution diffuse a comme source, l'agriculture et les traitements médicaux, directement ou via les eaux usées après traitement, car les stations d'épuration actuelles (STEP) ne sont pas équipées pour abattre ce type de pollution. Ces eaux étant destinées à la boisson, il en résulte un besoin de traitement, soit dans les stations d'épuration, soit dans les stations de pompage. Cette thématique a déjà trouvé écho auprès du législateur suisse qui a inscrit dans la loi l'obligation de traitement des micropolluants dans les STEP de grande taille, jusqu'à obtenir une performance e 80% (LEaux, 1991, modifiée en 2016). Deux voies de traitement sont privilégiées, le traitement par charbon actifs, ou le traitement par ozonation. Dans le premier cas, les charbons sont importés, et représentent un mélange de diverses sources, fossiles ou non, mais souvent riches en métaux lourds.

La nouvelle demande en l'épuration des eaux par des charbons actifs abouti à un marché en pleine expansion. Seulement pour le secteur du traitement des eaux usées, les volumes à épurer permettraient dans une première estimation grossière de générer une activité économique de plusieurs dizaines de millions de francs par année si l'on se réfère uniquement aux besoins du territoire Suisse.

Face à ce constat, la recherche d'une meilleure solution semble doublement pertinente.
L'économie du bois est un secteur d'activité important en Suisse et dans la région frontalière des pays de Savoie. Les différents produits et sous-produits du bois trouvent une place sur le marché économique, en particulier dans les filières énergétiques. Cependant, parmi ces sous-produits, certains ne trouvent pas de seconde vie ou pourraient trouver de meilleures voies de valorisation. Par exemple, après transformation sous forme de biochar suite à une pyrolyse (combustion en absence d'oxygène), les déchets à faibles pouvoir calorifique pourraient venir alimenter le marché de la demande en charbon actifs pour l'épuration des eaux usées et des eaux de surface ou pour la potabilisation des eaux de boisson, en remplacement des charbons d'importation.

Les unités de transformation des biomasses en biochar existent soit à l'échelle industrielle, soit à des échelles de petites entreprises, fixes ou mobiles. Ceci permet donc une grande adaptation aux tailles des entreprises des filières bois, allant du simple propriétaire forestier, aux grandes scieries en passant par les grands domaines forestiers publics.
Le présent projet poursuit plusieurs buts :

Buts scientifiques et techniques :

  • Identifier dans les filières de production de bois les déchets valorisable sous forme de biochars à forte capacité dépollutive.
  • Déterminer les conditions de pyrolyse et d'activation maximisant les capacités dépollutives
  • Tester in situ (STEP, eaux de nappes) les capacités dépollutives vis à vis des micropolluants des biochars qui auront été sélectionnés.
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