Solutions techniques d'accès à l'énergie

Des solutions concrètes existent pour baisser la consommation d'énergie en faveur de la production d'eau.

Baisser la consommation d'énergie pour la production d'eau et inversement

Toutes technologies de traitement confondues, il faut en moyenne 102 kWh pour alimenter un habitant en eau potable, collecter et assainir ses eaux usées durant une année. Environ 40% de cette énergie est consommée pour l’alimentation en eau potable, et 60 % pour l’assainissement.

Les consommations d’énergie sont très sensibles aux choix d’infrastructures, de ressources et de filières de traitement, aussi la prise en compte de l’énergie dès le départ d’un projet est essentielle pour viser l’optimum énergétique. 

L'assainissement coûte deux fois plus cher que l'eau potable, mais globalement, les services d'eau et d'assainissement ne sont pas très énergivores. L'énergie consommée pour ces deux services représente une très faible part de l'énergie consommée par les ménages : 1,2% de l'électricité consommée par un habitant de l'OCDE et 2,9% de celle consommée par un habitant au Moyen Orient. Alimenter un habitant en eau et assainissement pendant un an représente 0,7% (35 kg eqCO2) des émissions totales en CO2 d'un habitant de la terre. Même si cela ne représente qu'une toute petite partie des émissions, il faut trouver des leviers de réduction car l'objectif du « facteur 4 » est d'atteindre 2 teqCO2 émis par habitant et par an en 2050.

L’optimisation du rendement de pompage est une première voie d’optimisation. L’amélioration de l’aération des bassins est une deuxième voie : la réduction de l’aération par la mise en place de consignes de pilotage et d’équipements plus performants peut conduire à réaliser une économie de 20% à 25% de la consommation d’énergie d’une station d’épuration. 

Il s’agit de développer des techniques de recyclage des eaux usées ; de construire des stations d’épuration qui soient le plus autosuffisantes possible ; de développer de nouvelles technologies de dessalement qui soient moins énergivores et qui utilisent la cogénération. Tout cela, aujourd’hui, fait l’objet d’activités de recherche et développement très importantes, que ce soit dans la sphère publique ou dans les entreprises privées. 

Du coté des réseaux, réduire les pertes d’eau potable contribue aussi à améliorer la performance énergétique des infrastructures car c’est avoir moins d’eau à puiser dans la ressource, à traiter et à pomper. 

Des solutions diverses et innovantes de recyclage et de réutilisation se développent, tels que le recyclage des eaux de production et des eaux d'injection, le traitement et la réutilisation des eaux résiduaires. Le développement des centrales thermoélectriques à refroidissement en circuit fermé permet, par exemple, d'utiliser jusqu'à 25 fois moins d'eau.

 

Encourager les synergies locales pour accroître l'accès à l'énergie

Les enjeux sont avant tout locaux. Que ce soit en termes de production mais aussi en distribution. Ceci nécessite d’approfondir clairement les interactions entre l’eau et l’énergie au travers des acteurs locaux, qu’ils soient industriels, opérateurs, pouvoirs locaux ou financeurs.

Les acteurs locaux se doivent d’intégrer et d’informer la société civile et les populations sur les enjeux de préservation des ressources, mais aussi sur les coûts réels des services.

A titre d'exemple, dans certains pays l’électricité paie l’eau. Les tarifs de l’électricité dans un seul et même contrat paient l’eau qui fait l’objet d’une tarification sociale, bien inférieure à son coût de production.

De même, il semble essentiel d’intégrer l’eau et l’énergie dans des politiques multisectorielles de planification et d’aménagement du territoire.

 

Une panoplie de solutions technique pour optimiser l'usage de l'énergie

Les enjeux de la maîtrise de l'énergie dans les services d'eau et d'assainissement relèvent de différents leviers d'action :

La rationalisation de l'existant

Réduire les pertes en ligne sur le réseau d'eau contribue non seulement à alimenter plus de personnes avec la même production d'eau en usine, mais aussi à améliorer la performance énergétique des infrastructures.

Pour le dessalement, lorsque le choix se porte sur les procédés thermiques, les usines de dessalement sont installées en marge d'installations électriques existantes, permettant la réutilisation de l'énergie résiduelle (vapeur générée par les unités de production d'électricité). La technologie membranaire de type osmose inverse, qui est plus récente, a vu ses besoins énergétiques divisés par deux grâce aux optimisations menées depuis 20 ans.

L'utilisation d'énergies renouvelables

Aujourd'hui, de plus en plus d'usines d'eau potable et de stations d'assainissement sont des exemples d'efficacité énergétique. A Sydney en Australie, une ferme éolienne a été installée sur l'usine de dessalement, permettant de compenser totalement, voire de dépasser, les besoins en électricité de l'usine.

La récupération d'énergie non valorisée

Les stations d'assainissement ont un fort potentiel de production d'énergie : récupérer la chaleur contenue dans les eaux usées est une première option. L'énergie issue de la digestion des boues en est une autre, plus largement utilisée : elle permet de produire du biogaz pouvant être valorisé directement dans une chaudière ou brûlé dans un moteur de cogénération pour produire de l'électricité. L'électricité ainsi produite peut satisfaire un partie des besoins en énergie d'une station d'épuration.

Recommandations de (re)sources

  • L'assainissement renferme un fort potentiel énergétique grâce à la valorisation de la matière organique en biogaz
  • Au niveau international, il est nécessaire de soutenir des législations plus contraignantes sur les normes de rejets des eaux polluées et sur le recyclage des eaux industrielles
  •  La priorité doit être donnée au financement de projets d'infrastructures combinées eau et électricité, qui privilégient l'efficacité énergétique.

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