Les gaz de décharge sont créés durant la décomposition anaérobie des substances organiques dans les déchets solides ménagers (MSW) et déchets commerciaux et industriels (C&I). En fonction de la conception et de la gestion de la décharge, ainsi que de la composition des déchets, compactage, humidité et plusieurs autres facteurs, des milliers de décharges sont disponibles dans le monde entier pour la collecte et l’utilisation de cette importante source d’énergie renouvelable pour la production d’énergie. Si les gaz de décharge s’échappent dans l’atmosphère, le méthane qu’ils contiennent est un puissant gaz à effet de serre, 24 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Ainsi, empêcher son rejet dans l’atmosphère et l’utiliser comme source de carburant renouvelable est une situation gagnant-gagnant.
Collecte des gaz de décharge
Le gaz doit être extrait continuellement dans les conditions contrôlées afin d’assurer une restauration de décharge qui empêche le rejet des gaz à effet de serre dans l’atmosphère tout en évitant les odeurs nauséabondes et les feux couvants. Ainsi, des tubes perforés sont creusés dans le déchet mis en décharge et raccordés par un système de canalisations. Un ventilateur permet d’aspirer le gaz de la charge. Un système de collecte bien conçu capturera de manière flexible les gaz provenant de différents sites et quelques contenus à hautes températures, lixiviat, condensats et air – assurant ainsi une collecte rentable ainsi qu’une qualité de gaz stable. Plusieurs sociétés d’ingénierie sont spécialisées dans ce domaine et offrent leurs services à l’échelle planétaire.
Quantité et composition des gaz de décharge
Les déchets ménagers contiennent 150-250 kg de carbone organique par tonne que les micro-organismes convertissent en gaz de décharge par le biais de procédés anaérobies. La formation de gaz est influencée par plusieurs facteurs, entre autres : la composition des déchets, la hauteur et la densité de stockage de la décharge, la température de l’air, la pression atmosphérique et les niveaux de précipitation. La production de gaz débute un ou deux ans après le dépôt des déchets dans la charge et dure de 15 à 25 ans. Le volume de gaz en constante diminution peut être compensé par l’élimination de déchets supplémentaires durant cette période. Avec une valeur calorifique comprise entre 3,5 et 5,5 kWh Nm3(35-55 % de méthane), le gaz de décharge constitue un combustible de grande valeur pour les moteurs à gaz pouvant être utilisé efficacement pour la production d’énergie.
| Composant | Composition (par volume) |
| Méthane (CH4) | 35-55% |
| Dioxyde de carbone (CO2) | 50-35% |
| Azote (N2) | 5-25% |
| Oxygène (O2) | 0-6% |
| Vapeur d’eau | saturée |
Par conséquent, 1 million de tonnes de MSW produit de 1,7 à 2,5 millions de m3 de méthane pouvant être recueilli, suffisamment pour alimenter un moteur à gaz d’une capacité de 850 à 1250 kWeproduisant de 6500 à 10000 MWh d’électricité par an. Cela correspond approximativement à la consommation d’énergie moyenne de 1500 à 2200 foyers de l’Union Européenne.
Concept Jenbacher
La large gamme de moteur à gaz de décharge de Jenbacher est spécialement conçue pour fonctionner à plein régime avec efficacité et disponibilité élevées, en dépit d’un faible pouvoir calorifique et d’une qualité et pression de gaz fluctuantes. Les pièces de moteur haute qualité et spécialement conçues résistent aux impuretés qui apparaissent généralement dans ce type de combustible. Avant de l’utiliser pour alimenter les moteurs à gaz, le gaz de décharge doit être séché et comprimé. Les contaminants lourds tels que les siloxanes doivent être éliminés s’ils dépassent un certain niveau. Non seulement ces mesures permettant d’augmenter considérablement la disponibilité du générateur, mais réduiront également les coûts associés au fonctionnement. Étant donné que les décharges sont généralement situées à proximité des grandes villes, les normes d’émission deviennent de plus en plus rigides dans de nombreux pays. Afin de se conformer à ces normes, le système complet doit être géré, en commençant par les conditions de gaz combustible jusqu’à l’installation d’un service de traitement d’échappement, si nécessaire. Clarke Energy s’engage non seulement à alimenter les moteurs à gaz, mais également à offrir un équipement auxiliaire et fournir une assistance pour une solution intégrée, de la bride gaz à la connexion de réseau.
Avantages
- Bon fonctionnement en dépit du faible pouvoir calorifique et des fluctuations de composition et pression des gaz.
- Rendement électrique pouvant atteindre 42 %, et 90 % en cas de production combinée de chaleur-électricité.
- Unités conteneurisées légères, faciles à déplacer et à ajuster pour modifier la capacité du projet.
- Conception et assistance basique pour conditionnement du gaz, le cas échéant.
- TSA : Unité interne de nettoyage des gaz en cas de niveau élevé de siloxane dans les gaz de décharge
- CL.AIR : Solution intégrée de post-traitement des gaz d’échappement répondant aux normes spécifiques à chaque pays
- Accords de maintenance contractuels flexibles
- Élimination alternative d’un gaz problématique tout en l’employant simultanément comme source d’énergie renouvelable
- Revenus pour la production électrique et thermique pour l’approvisionnement dans le réseau public.
- Crédits de carbone pour la réduction des émissions de méthane ou tarifs spécifiques d’énergie renouvelable
Notre compétence Clarke Energy a installé et mis en service dans le monde entier plus de 550 MW d’équipements de production à gaz de décharge ; il est également l’un des acteurs majeurs dans ce domaine. À l’échelle mondiale, les unités Jenbacher sont appliquées à plus de 1400 systèmes à gaz de décharge, avec un production totale d’environ 1400 MW. Les équipes de produits de Clarke Energy et Jenbacher offrent une étendue incomparable d’expertise, références et solutions. Ces centrales produisent annuellement environ 11 millions de MWh d’électricité, suffisamment pour alimenter plus de 2,7 millions de foyers de l’Union Européenne. Par ailleurs, en capturant le gaz de décharge plutôt qu’en le rejetant directement dans l’atmosphère, et en l’utilisant pour la production d’énergie plutôt que les combustibles fossiles, ces moteurs peuvent réduire les émissions de gaz à effet de serre d’environ 40 millions de tonnes de CO2 équivalent chaque année. La quantité d’économies d’émission de gaz à effet de serre équivaut aux émissions annuelles liées à près de 22 millions de voitures de l’Union Européenne.