Le dioxyde de carbone (CO₂) produit par les unités de valorisation énergétique (UVE) est une source croissante d’émissions contribuant au réchauffement climatique. De nombreux cadres gouvernementaux nationaux et internationaux imposant la réalisation d’objectifs de zéro émission nette d’ici quelques décennies, les règles régissant le fonctionnement des UVE évoluent : l’Union européenne et le Royaume-Uni devront plafonner leurs émissions à partir de 2028, les exploitants britanniques étant tenus de surveiller leurs émissions de CO₂ à partir du 1er janvier 2026.
Près de la moitié des déchets non recyclables, tels que les aliments, les déchets verts et le papier, contiennent du CO₂ qui a été naturellement absorbé à l’état brut et rejeté dans l’atmosphère lors de leur incinération. Ce CO₂ biogénique est considéré comme neutre sur le plan climatique, de sorte qu’aucun achat n’est nécessaire auprès du système d’échange de quotas d’émission de l’UE (SEQE-UE) ou de systèmes locaux pour ce CO₂ généré.
Par conséquent, la mesure précise du CO₂ biogénique présente un intérêt pour tous les exploitants d’infrastructures qui brûlent des combustibles fossiles et organiques et qui sont ou seront tenus de participer à un système d’échange de quotas d’émission. En mesurant et en recensant avec précision le CO₂ biogénique, les exploitants peuvent bénéficier de réductions dans le cadre des régimes de taxe carbone applicables dans leur pays d’exploitation et, en déclarant des émissions plus faibles, ils pourront tirer parti des crédits carbone lorsque la valorisation énergétique des déchets sera soumise au système d’échange de quotas d’émission en 2028. Les quotas peuvent être cédés ou conservés pour une utilisation ultérieure.
Compte tenu de la nécessité de recenser les émissions de carbone et des incitations financières en jeu, la précision des données de quantification est essentielle. Ce processus est régi par les normes ISO 13833 et EN ISO 13833, établies en juillet 2013 dans le but de normaliser la procédure de détermination de la proportion de CO₂ biogénique dans la teneur totale en CO₂ produite dans un flux d’émissions. La norme spécifie un processus permettant de recueillir des données précises et fiables sur les émissions de CO₂ biogénique afin que ces données puissent être utilisées dans le cadre des systèmes d’échange de quotas d’émission et des inventaires de gaz à effet de serre. Découvrez les économies que vous pourriez réaliser grâce à un recensement précis du CO₂ biogénique avec notre calculateur.
La surveillance des émissions de CO₂ biogénique doit permettre de mesurer à la fois les pourcentages de CO₂ fossile et biogénique libérés par le processus et de calculer la quantité d’émissions de CO₂ fossile (tonnes/an). La norme EN ISO 13833 précise que cela doit être réalisé en prélevant un échantillon du flux d’émissions issues de l’incinération, à partir duquel la teneur en CO₂ biogénique est déterminée par datation au radiocarbone (14C).
Prélever des échantillons de déchets après combustion permet une détermination plus précise qu’avec des échantillons de déchets broyés avant combustion, le flux de déchets générés étant un gaz homogène composé de dioxyde de carbone, d’oxygène, d’azote et d’une certaine quantité d’humidité. Il existe deux méthodes d’échantillonnage des gaz résiduaires : en premier lieu, un échantillonnage périodique « ponctuel » et un échantillonnage continu. L’échantillonnage ponctuel consiste à prélever des échantillons isolés à des moments précis, ce qui peut ne pas refléter pleinement les variations de la composition des déchets. En revanche, l’échantillonnage continu, effectué sur une période allant d’une heure à un mois, fournit une mesure moyenne plus fiable. Comme il est proportionnel au débit, il garantit un échantillon plus représentatif du flux de gaz généré.
Ayant établi que l’échantillonnage continu des flux de combustion permet de réduire le risque potentiel d’erreurs et d’irrégularités lié aux techniques de précombustion et d’échantillonnage ponctuel, le processus d’échantillonnage continu des flux avec des systèmes d’échantillonnage automatisés réduit la variabilité et améliore la fiabilité des données. La gestion de variables telles que la température, l’humidité et les débits contribue à stabiliser les mesures et à éviter les écarts dus à des facteurs externes. Pour obtenir un échantillonnage cohérent et stable, garantissant une mesure hautement fiable du CO₂ nécessaire à une mesure précise et répétable, les exploitants devraient de préférence installer une solution clé en main complète pour le processus d’échantillonnage, telle que le système d’échantillonnage intelligent AMESA-B proposé par ENVEA.
Dans le processus de surveillance AMESA-B, le principe d’échantillonnage pour la capture du CO₂ spécifié par la norme EN ISO 13833 est obtenu par un prélèvement continu d’une partie proportionnelle au volume des flux de combustion via une sonde d’échantillonnage chauffée. L’échantillon est capturé dans une cartouche d’adsorption remplie de silice enrobée d’hydroxyde de sodium Ascarite® ou de chaux sodée.
Le flux d’échantillon doit être extrait et capturé dans des conditions d’échantillonnage constantes tout au long de la période d’échantillonnage, qui peut durer d’une heure à quatre semaines. Une fois la période d’échantillonnage terminée, la cartouche d’adsorption (qui ne doit être changée qu’une fois tous les 30 jours) est remplacée et envoyée à un laboratoire accrédité qui déterminera le rapport de CO₂ biogénique et d’origine fossile grâce à une analyse au 14C.
La stabilité des mesures, gage de précision, est obtenue en évitant les dérives et les erreurs de données qui compromettent la conformité et les données de rapport. Cette stabilité est essentielle pour les UVE, car leurs procédés de combustion et la composition des déchets varient.
Des fuites dans le système d’échantillonnage peuvent entraîner une sous-estimation des concentrations d’analytes par rapport aux concentrations réelles des gaz de combustion. Pour remédier à ce problème, l’AMESA-B effectue des contrôles avant et après l’échantillonnage afin de garantir un débit d’échantillon précis. Le premier capteur confirme que le CO₂ extrait des gaz de cheminée traverse la cartouche d’adsorption ; le second capteur de rupture signale lorsque la cartouche doit être remplacée pour éviter la saturation. Cela garantit la fiabilité de l’échantillon recueilli pour les tests et répond aux exigences de la norme EN ISO 13833 en garantissant non seulement une grande précision, mais également en fournissant une traçabilité complète des échantillons.
En laboratoire, la grande précision de la mesure est déterminée par les trois méthodes alternatives spécifiées pour calculer la teneur en 14 C dans l’échantillon : la spectrométrie de masse accélérée (SMA), la bêta-ionisation (BI) et la scintillation liquide (SL). Ce procédé sera obligatoire autant pour respecter la norme ISO 13833 que pour bénéficier d’incitations et de subventions. Par exemple, dans le modèle britannique de capture du carbone des déchets industriels, le procédé au 14 C est la seule méthode autorisée pour évaluer la répartition des émissions de CO₂ biogéniques et fossiles. Il utilise exclusivement la méthode de prélèvement d’échantillons proposée par l’AMESA-B, l’analyse étant également réalisée par un laboratoire accrédité.
Certains exploitants identifient des risques potentiels de perte d’échantillons de gaz de combustion en raison de défaillances d’échantillonnage ou de systèmes, avec des conséquences sur la précision de l’échantillon prélevé et des données obtenues. Par conséquent, ils choisissent d’installer deux systèmes d’échantillonnage par procédé, ce qui garantit la continuité des données d’émission et fournit une garantie supplémentaire de vérification des mesures entre deux échantillons prélevés.
Cependant, allier une surveillance continue des échantillons grâce à un système d’échantillonnage fiable et crédible, tel que l’AMESA-B, avec l’analyse des résultats réalisée par un laboratoire accrédité pour l’analyse au 14 C constitue la méthode la plus précise actuellement disponible pour obtenir des données sur le CO₂ biogénique fiables et qui inspirent confiance.
- Pour plus d’informations sur l’échantillonneur intelligent AMESA-B et les solutions ENVEA pour le secteur de la valorisation énergétique des déchets, consultez le site ici.
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