Exemple de pratique

L'énergie verte de Seigneux : comment les capsules de café et le lisier alimentent l'industrie

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Dans le cadre d'un partenariat unique entre Groupe E Greenwatt, Nestlé Waters et des agriculteurs locaux, un projet phare d'économie circulaire a vu le jour à Seigneux : La puissante installation de biogaz transforme de manière très efficace le marc de café et les déchets agricoles en électricité et en chaleur de processus pour l'usine d'Henniez et montre de manière impressionnante comment la coopération régionale permet de préserver les ressources naturelles et de faire avancer activement le tournant énergétique.

Le taux d'utilisation des deux centrales de cogénération est de 96%. 24 heures sur 24, elles produisent de la chaleur et de l'électricité à partir du biogaz pour les applications les plus diverses. En 2016, Groupe E Greenwatt, en collaboration avec Nestlé Waters et 30 exploitations agricoles de la région en tant que partenaires, ont mis en service la puissante installation de biogaz dans la zone industrielle de Treize-Cantons du village vaudois de Seigneux. L'installation se trouve à côté des bâtiments d'Henniez, qui abritent les installations d'embouteillage des eaux minérales. Greenwatt avait déjà construit dix installations de biomasse au total entre 2011 et 2016 et s'engage aujourd'hui en Suisse romande et en Valais dans différents domaines des énergies renouvelables : photovoltaïque, éolien, petites centrales hydroélectriques, chauffage à distance et biomasse.

Assurer la qualité des ressources naturelles

Pour Urs Kröpfli, chargé d'affaires nouvelles énergies renouvelables chez Greenwatt, cette installation de biomasse correspond à l'évolution logique du programme ECO-Broye : «Son objectif est de promouvoir et de coordonner les efforts de protection des ressources naturelles d'Henniez et de la région. Les agriculteurs, les autorités et d'autres acteurs sont impliqués dans des projets communs. L'assurance de la qualité des nombreuses sources et une analyse régulière des sols ainsi que des plans de fertilisation appropriés revêtent une importance spécifique. Après la mise en œuvre de plusieurs projets en faveur de la biodiversité, la construction de l'installation de biogaz en 2016 a constitué une priorité essentielle».»

L'installation financée, construite et exploitée par Groupe E Greenwatt traite différentes matières biogènes. La plus grande partie est constituée par les 30’000 tonnes issues de l'agriculture, c'est-à-dire le lisier et le fumier, qui proviennent chaque année des exploitations agricoles. Cette part s'élève à environ 80%. Les autres matières arrivent à Treize-Cantons en provenance de la production et des retours de l'industrie alimentaire. Certaines parties de ces quelque 7’000 tonnes de déchets organiques doivent d'abord être séparées de leurs emballages respectifs par un procédé spécial.

Urs Kröpfli ajoute : «Cela vaut également pour les capsules de café Nespresso, dont nous recyclons le contenu ici. Nous utilisons d'abord notre production de chaleur pour sécher les capsules dans des conteneurs, afin que la séparation de l'aluminium et du marc de café puisse se faire sans problème. Nous récupérons ensuite ce dernier pour notre processus de biogaz. Le recyclage des capsules Nespresso et, depuis peu, des capsules en aluminium de Delica, génère ici de la chaleur et de l'électricité, tandis que le métal utilisé est réutilisé ailleurs». Toutes ces matières premières permettent de produire chaque année environ 2,5 millions de m3 de biogaz qui, en brûlant dans des installations de cogénération, génère plus de 6 millions de kWh d'électricité et environ 8 millions de kWh de chaleur.

Des composants harmonisés pour une installation de biogaz performante

Les différentes matières sont mélangées de manière optimale et acheminées vers deux fermenteurs de 1 700 m3 chacun, où se déroule pendant 40 jours le processus de fermentation humide. Ici, les températures doivent être régulées dans une fourchette de 40 à 42 °C de manière à maintenir l'équilibre biogène. Le substrat est ensuite pompé dans un post-digesteur également chauffé d'un volume de 6’400 m3 ou d'un réservoir de gaz de 3’400 m3. Enfin, le biogaz est acheminé vers un réservoir de même capacité où il est stocké jusqu'à ce qu'il puisse être épuré et traité pour être utilisé dans les centrales de cogénération.

Rétrospectivement, Urs Kröpfli se souvient : «Lors de l'évaluation du premier moteur à gaz, les substrats biogènes prévus et leurs quantités avaient d'une part une influence, et d'autre part la technique de découplage de la chaleur était particulièrement importante. La série 3 de Jenbacher, avec son moteur à 12 cylindres et sa puissance électrique de 637 kW, était particulièrement adaptée aux conditions spécifiques. Entre-temps, nous avons ajouté une centrale de cogénération de 2G Energy AG avec un moteur à 4 cylindres, dont la puissance est de 155 kW. Au total, nous disposons donc d'une puissance électrique de 792 kW».»

La production d'électricité a pu être déclarée en 2016 comme production d'électricité renouvelable dans le cadre du programme RPC de l'époque et alimente depuis lors directement le réseau suisse. La chaleur, en revanche, est utilisée pour différentes applications. Tandis que 13 pour cent sont utilisés pour les besoins propres de la fermentation, le chauffage des bâtiments, etc., l'usine Henniez située à côté utilise la chaleur découplée de 115 °C pour ses chaînes d'embouteillage. Nestlé Waters a ainsi pu augmenter la part d'énergie renouvelable à plus de 50 pour cent. En outre, le séchage des capsules de café, déjà mentionné, est effectué par un courant d'air chaud. Chaque jour, deux conteneurs doivent être traités afin de pouvoir garantir le déroulement cadencé du recyclage. L'air chaud traverse les conteneurs par le bas. Au fur et à mesure du séchage, il se produit une réduction de poids qui, à un certain seuil, conduit finalement au feu vert pour l'évacuation vers le lieu de séparation des matériaux. La méthanisation ultérieure du marc de café obtenu permet de produire de l'énergie.

Un produit final idéal pour les agriculteurs

La matière restante à la fin de la fermentation constitue un engrais de haute qualité qui est restitué aux agriculteurs partenaires. Celui-ci est inodore lors de l'épandage grâce à l'extraction du méthane pendant la production de biogaz, a une valeur nutritive très élevée et est mieux absorbé par les plantes que les engrais minéraux.

Le couplage chaleur-force est au centre de cette installation de biogaz et convainc par l'interaction coopérative de différents acteurs ainsi que par l'utilisation diversifiée des produits obtenus. La performance des installations de cogénération d'une part et leur fiabilité en fonctionnement 24 heures sur 24 d'autre part sont des conditions essentielles.

informations :
Urs Kröpfli
Chargé d'affaires nouvelles énergies renouvelables
Groupe E Greenwatt SA
1763 Granges-Paccot
urs.kroepfli@greenwatt.ch
greenwatt.ch
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Groupe E Greenwatt ont mis en service en 2016, avec Nestlé Waters et 30 exploitations agricoles de la région comme partenaires, l'installation de biogaz dans la zone industrielle de Treize-Cantons du village vaudois de Seigneux.
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Urs Kröpfli, de Greenwatt, confirme : «Le recyclage des capsules de café représente un point fort de notre installation de biogaz et convainc par l'utilisation judicieuse des énergies renouvelables».»
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Le programme ECO-Broye a été un moteur essentiel de l'utilisation intégrale des ressources renouvelables locales.
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Après le séchage avec la chaleur renouvelable de l'installation de biogaz, la capsule de café est séparée en aluminium et en marc de café, qui est ici transformé en chaleur, en électricité et en engrais.
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Les différents substrats solides et liquides sont acheminés par des tuyaux vers les fermenteurs. Avec eux, la chaleur nécessaire au processus de fermentation humide.
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De l'air chaud traverse les conteneurs remplis de capsules de café. Une fois que l'humidité contenue dans un premier temps s'est échappée et que le poids réduit est atteint, les capsules sont conduites au processus de séparation.
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La quantité de capsules issues du recyclage ne cesse d'augmenter, car le recyclage a également un sens dans ce domaine.
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Le moteur 12 cylindres de la série 3 de Jenbacher a convaincu lors de l'évaluation. Aujourd'hui, le taux d'utilisation est de 96%.
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La centrale de cogénération qui a été ajoutée entre-temps fonctionne avec un moteur à 4 cylindres d'une puissance de 155 kW et représente un complément important du couplage chaleur-force.
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Environ 3 400 m3 de contenu sont mis à disposition du biogaz, tant dans le post-digesteur que dans le réservoir de gaz.
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