Exemple de pratique

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

Dans le cadre d'un partenariat unique entre Groupe E Greenwatt, Nestlé Waters et des agriculteurs locaux, un projet modèle d'économie circulaire a vu le jour à Seigneux : cette puissante installation de biogaz transforme avec une grande efficacité le marc de café et les déchets agricoles en électricité et en chaleur industrielle pour l'usine d'Henniez, illustrant de manière impressionnante comment, grâce à une coopération régionale, les ressources naturelles sont préservées et la transition énergétique est activement favorisée.

Le taux d'utilisation des deux cogénérations (CHP) est de 96 pour cent. Vingt-quatre heures sur vingt-quatre, elles produisent de la chaleur et de l'électricité à partir de biogaz pour les applications les plus diverses. En 2016, Groupe E Greenwatt a mis en service, en partenariat avec Nestlé Waters et 30 exploitations agricoles de la région, cette puissante installation de biogaz dans la zone industrielle des Treize-Cantons, à Seigneux, dans le canton de Vaud. L'installation est située à côté des bâtiments de Henniez, qui abritent les lignes d'embouteillage d'eau minérale. Entre 2011 et 2016, Greenwatt avait déjà construit au total dix installations de biomasse et s'engage aujourd'hui en Suisse romande et en Valais dans différents domaines des énergies renouvelables : photovoltaïque, éolien, petite hydraulique, chauffage à distance et biomasse.

Assurance de la qualité des ressources naturelles

Pour Urs Kröpfli, chargé d'affaires pour les 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. Pour ce faire, des agriculteurs, des autorités et d'autres acteurs sont associés à des projets communs. L'assurance qualité des nombreuses sources, 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 marqué une étape essentielle. »

Financée, construite et exploitée par Groupe E Greenwatt, l'installation traite diverses matières biogènes. La plus grande partie est constituée des 30 000 tonnes issues de l'agriculture, à savoir le lisier et le fumier provenant chaque année des exploitations agricoles. Cette part représente environ 80 pour cent. Le reste des matières arrive à Treize-Cantons en provenance de la production et des retours de l'industrie alimentaire. Une partie de ces quelque 7 000 tonnes de déchets organiques doit d'abord être séparée de ses emballages à l'aide d'un procédé spécial.

Urs Kröpfli ajoute : « Cela vaut également pour les capsules de café Nespresso, dont nous valorisons le contenu ici. Tout d'abord, nous utilisons notre production de chaleur pour sécher les capsules dans des conteneurs, afin que la séparation entre l'aluminium et le marc de café puisse s'effectuer sans encombre. Nous récupérons ensuite ce dernier pour notre processus de biogaz. Le recyclage des capsules Nespresso et, plus récemment, 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, par combustion dans des installations de cogénération, génère plus de 6 millions de kWh d'électricité et environ 8 millions de kWh de chaleur.

Vers une installation de biogaz performante grâce à des composants harmonisés

Les différentes matières sont mélangées de manière optimale et acheminées vers deux digesteurs d'un volume de 1’700 m3 chacun, où le processus de méthanisation par voie humide se déroule pendant 40 jours. Ici, les températures doivent être régulées entre 40 et 42 °C de manière à maintenir l'équilibre biogène. Ensuite, le substrat est pompé dans un digesteur secondaire également chauffé d'un volume de 6’400 m3, doté d'un gazomètre de 3’400 m3. Enfin, le biogaz parvient dans un gazomètre de même capacité, où il est stocké jusqu'à ce qu'il puisse être acheminé vers l'épuration et le traitement du gaz, et qu'il soit prêt pour la cogénération.

Avec le recul, Urs Kröpfli se rappelle : « Lors de l'évaluation du premier moteur à gaz, d'une part les substrats biogènes prévus et leurs quantités ont eu une influence, et d'autre part la technique de valorisation thermique revêt une importance particulière. Pour les conditions spécifiques, la série 3 de Jenbacher avec le moteur à 12 cylindres et une puissance électrique de 637 kW s'est avérée particulièrement adaptée. Entre-temps, nous avons ajouté une autre cogénération de 2G Energy AG avec un moteur à 4 cylindres qui fournit 155 kW. Au total, nous disposons donc d'une puissance électrique de 792 kW. »

La production d'électricité a pu être enregistrée en 2016 dans le cadre du programme RPC de l'époque en tant que production d'électricité renouvelable et est injectée depuis lors directement dans le réseau suisse. La chaleur, en revanche, est utilisée pour différentes applications. Alors que 13 pour cent sont utilisés pour les besoins propres de la fermentation, le chauffage des bâtiments, etc., l'usine Henniez située à proximité utilise de la chaleur découplée à 115 °C pour ses lignes d'embouteillage. Nestlé Waters a ainsi pu faire passer la part d'énergie renouvelable à plus de 50 pour cent. En outre, le séchage des capsules de café déjà mentionné est effectué à l'aide d'un flux d'air chaud. Deux conteneurs doivent être traités quotidiennement afin de garantir le processus de recyclage rythmé. L'air chaud traverse les conteneurs par le bas. Avec la progression du séchage, le poids diminue, ce qui conduit finalement, à un certain seuil, au feu vert pour l'évacuation vers le site de séparation des matériaux. La méthanisation ultérieure du marc de café ainsi obtenu génère de l'énergie.

Un produit fini idéal pour les agriculteurs

Le matériel restant à la fin de la fermentation constitue un engrais de haute qualité que les agriculteurs partenaires récupèrent. Grâce à l'extraction du gaz methane lors de la production de biogaz, celui-ci est inodore lors de son épandage, possède une très haute valeur nutritive et est mieux absorbé par les plantes que les engrais minéraux.

La cogénération est au cœur de cette unité de méthanisation et convainc par la coopération entre différents acteurs ainsi que par l'utilisation diversifiée des produits obtenus. La performance des installations de cogénération d'une part et leur fiabilité de fonctionnement 24 heures sur 24 constituent des conditions essentielles.

Informations :
Urs Kröpfli
Chargé d'affaires pour les nouvelles énergies renouvelables
Groupe E Greenwatt SA
1763 Granges-Paccot
urs.kroepfli@greenwatt.ch
greenwatt.ch
En 2016, Groupe E Greenwatt a mis en service l'installation de biogaz dans la zone industrielle des Treize-Cantons à Seigneux, dans le canton de Vaud, en partenariat avec Nestlé Waters et 30 exploitations agricoles de la région.
Urs Kröpfli, de Greenwatt, confirme : « Le recyclage des capsules de café constitue un temps fort de notre installation de biogaz et convainc par l'utilisation judicieuse des énergies renouvelables. »
Le programme ECO-Broye a été un moteur essentiel d'une utilisation intégrale des ressources locales et renouvelables.
Après le séchage à la chaleur renouvelable de l'installation de biogaz, la capsule de café est séparée en aluminium et en marc de café, qui est transformé ici en chaleur, en électricité et en engrais.
Les différents substrats solides et liquides acheminés par des conduites parviennent jusqu'aux digesteurs. S'y ajoute la chaleur nécessaire au processus de méthanisation par voie humide.
De l'air chaud circule à travers les conteneurs remplis de capsules de café. Une fois que l'humidité initialement contenue s'est échappée et que le poids réduit est atteint, les capsules sont acheminées vers l'opération de séparation.
La quantité de capsules issues du recyclage ne cesse d'augmenter, car la valorisation a également du sens ici.
Le moteur à 12 cylindres de la série 3 de Jenbacher a convaincu lors de l'évaluation. Aujourd'hui, le taux d'utilisation est de 96 pour cent.
La cogénération désormais ajoutée fonctionne avec un moteur à 4 cylindres d'une puissance de 155 kW et constitue un complément important à la production combinée de chaleur et d'électricité.
Environ 3 400 m3 de volume sont mis à disposition du biogaz, tant dans le digesteur secondaire que dans le gazomètre.

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