Des chercheurs de Singapour transforment des boues d’épuration en hydrogène vert et protéines nutritives.
Des chercheurs de l’Université Technologique de Nanyang (NTU) à Singapour ont développé un processus révolutionnaire, alimenté par l’énergie solaire, pour convertir les boues d’épuration, un sous-produit du traitement des eaux usées, en hydrogène vert pour l’énergie propre et en protéines unicellulaires pour l’alimentation animale.
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Cette méthode innovante de transformation des boues en nourriture et carburant s’attaque à deux défis mondiaux cruciaux : la gestion des déchets et la génération de ressources durables. Elle s’inscrit également dans l’engagement de la NTU à lutter contre des problèmes majeurs tels que le changement climatique et la durabilité environnementale.
Le contexte d’une urbanisation croissante
Selon l’Organisation des Nations Unies, la population urbaine mondiale devrait augmenter de 2,5 milliards d’ici 2050. Cette urbanisation rapide, associée à l’expansion industrielle, entraînera une augmentation significative de la production de boues d’épuration. La gestion de ce déchet est particulièrement difficile en raison de sa composition complexe, incluant des métaux lourds, des agents pathogènes et d’autres contaminants.
Un processus en trois étapes
Pour remédier au problème des boues d’épuration indésirables et difficiles à traiter, les chercheurs de la NTU ont créé un processus solaire en trois étapes intégrant des techniques mécaniques, chimiques et biologiques. Ce processus commence par le broyage mécanique des boues, suivi d’un traitement chimique pour séparer les métaux lourds des matériaux organiques, tels que les protéines et les glucides.
Ensuite, un processus électrochimique solaire utilise des électrodes spécialisées pour transformer les matériaux organiques en produits de valeur, tels que l’acide acétique, un ingrédient clé pour les industries alimentaires et pharmaceutiques, et le gaz hydrogène, une source d’énergie propre.
Efficacité et impact environnemental
Des tests de concept ont révélé que le processus de l’équipe de la NTU est plus efficace que les techniques conventionnelles telles que la digestion anaérobie, récupérant significativement plus de ressources, éliminant complètement les contaminants métalliques lourds, réduisant l’empreinte environnementale et offrant une meilleure faisabilité économique.
Promesses et défis futurs
Bien que prometteuse, cette nouvelle méthode nécessite encore des études pour déterminer si elle peut être mise à l’échelle. Un défi majeur reste le coût de l’utilisation d’un processus électrochimique pour décomposer complètement les matériaux organiques et extraire tous les métaux lourds des déchets. De plus, concevoir un système complexe pour une installation de traitement des eaux usées ajoute à la difficulté.
Combien la France produit elle de tonnes de boue d’épuration chaque année ?
Chaque année, environ 1,8 milliard de kilos de matières sèches de boues de station d’épuration (1,8 millions de tonnes) sont produites en France, soit près de 60 kilos chaque seconde. 52 % sont des boues industrielles et 48 % sont des boues d’épuration urbaines. Cette quantité importante de boues est le résultat du traitement des eaux usées dans les quelque 500 stations d’épuration urbaines réparties sur le territoire français. La production de boues a connu une augmentation significative ces dernières années, passant de 850 000 tonnes de matière sèche par an au début des années 2000 à son niveau actuel. Cette augmentation est principalement due à l’amélioration des processus de collecte et de traitement des eaux usées urbaines. L’épandage agricole reste la principale voie de valorisation de ces boues, concernant environ 73% de la production totale.
Sources :
