Les États-Unis pourraient produire suffisamment d'énergie chaque année en exploitant les déchets - des déchets de décharge au fumier de vache - pour alimenter les États de l'Oregon et de Washington, tout en réduisant l'équivalent de 37 millions de carbone de voitures.

C'est selon une étude publiée dans Énergie naturelle de l'écologiste industriel et économiste de l'énergie de l'UCLA Deepak Rajagopal et du doctorant en urbanisme Bo Liu.

"L'avantage d'utiliser des déchets est que nous générons des déchets de toute façon. C'est une ressource restante à laquelle nous n'avons pas pensé de manière conventionnelle, " dit Liu.

Les types de déchets examinés dans le document s'inscrivent dans le cadre de la bioénergie, des ressources renouvelables obtenues en convertissant des matières végétales et animales en électricité, biocarburants ou chaleur. Alors que les États-Unis ne produisent pas d'énergie à partir de déchets à grande échelle, Liu a dit, les procédés d'obtention d'énergie à partir de matières organiques sont bien établis. Les usines européennes de valorisation énergétique, par exemple, traité 106 millions de tonnes de déchets en 2017, selon la Confédération européenne des usines de valorisation énergétique des déchets.

Le biocarburant est un type de bioénergie qui est largement produit aux États-Unis, la quasi-totalité provenant de cultures agricoles. En 2011, 96 % de l'éthanol produit aux États-Unis provenait du maïs, selon le Biomass Energy Data Book.

Les décideurs politiques et les intérêts commerciaux font la promotion des biocarburants issus de cultures depuis des décennies. En 2005, Le Congrès a adopté des normes qui exigent l'incorporation de carburants renouvelables dans l'essence et d'autres carburants de transport. Les États-Unis ont également dépensé des milliards de dollars des contribuables pour subventionner l'éthanol au cours des 35 dernières années.

Mais l'éthanol d'origine végétale crée d'autres problèmes, notamment l'augmentation des prix des denrées alimentaires et les dommages environnementaux causés par l'expansion de l'agriculture, comme la destruction de l'habitat, le ruissellement des engrais et l'utilisation de l'eau. Ces effets ont conduit certains experts à réclamer une réduction de son utilisation.

« Les États-Unis ont essayé les biocarburants, et ils sont importants parce que nous avons besoin de plus d'énergies renouvelables, mais nous avons besoin de meilleurs biocarburants, " a déclaré Rajagopal.

L'utilisation des déchets comme source à la place pourrait s'avérer une alternative durable pour la croissance future de l'industrie. Cependant, tous les déchets de biocarburants ne sont pas créés égaux. Les avantages varient selon le type de déchets utilisés, comment il est traité, quels sont les produits finis et où ils sont fabriqués. Rajagopal et Liu ont examiné cette variabilité en effectuant des analyses de cycle de vie, ou des examens de produits de la création à la fin de vie, de quatre types de déchets :agricoles, sylviculture, décharge et fumier de vache.

L'étude a porté sur 15 technologies de conversion d'énergie et 29 types de déchets. Dans leur analyse, les chercheurs ont combiné les données existantes de la littérature sur les technologies de conversion des déchets avec la disponibilité locale des déchets à partir des estimations de l'année de référence et des portefeuilles d'électricité pour déterminer les gains énergétiques relatifs et les réductions d'émissions.

Parce que la combustion des produits bioénergétiques elle-même produit des émissions de gaz à effet de serre, la capacité de la bioénergie à réduire l'ensemble des gaz à effet de serre est liée à l'énergie remplacée, rendre le contexte local important. Les économies de gaz à effet de serre résultant de l'utilisation de la bioénergie pour produire de l'électricité, par exemple, serait plus important dans les régions où l'électricité provient de combustibles à base de carbone comme le charbon, par opposition aux zones qui génèrent beaucoup d'énergie solaire et éolienne.

Globalement, l'étude a révélé que les États-Unis ont le potentiel de générer 3,1 à 3,8 exajoules (une mesure de l'énergie) d'énergie renouvelable chaque année en utilisant les ressources de déchets disponibles. Par comparaison, l'ensemble des États de Washington et de l'Oregon a consommé environ 3,3 exajoules d'énergie en 2017, selon l'Agence d'information sur l'énergie. L'étude a également conclu que l'utilisation de déchets a le potentiel de déplacer 103 à 178 millions de tonnes métriques d'émissions de dioxyde de carbone - une quantité équivalente à la suppression de 37 millions de véhicules de tourisme sur la base d'émissions typiques de véhicules de tourisme de 4,6 tonnes de dioxyde de carbone chacune. année.

Une conclusion clé était qu'aucune méthode de production de bioénergie ne maximise le gain énergétique net, gain d'énergie renouvelable et avantages climatiques. Certains créent plus d'énergie renouvelable, mais nécessitent plus d'énergie pour le faire, résultant en moins d'économies globales d'émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, l'identification de l'application optimale de la bioénergie dans n'importe quelle situation dépend du résultat escompté.

Des politiques fondées uniquement sur la réalisation d'objectifs en matière d'énergies renouvelables, comme l'exigence du Congrès des biocarburants dans les pompes à essence, peut ne pas produire des résultats optimaux, l'étude a trouvé. Au lieu, Rajagopal a dit, les décideurs devraient s'efforcer de clarifier les intérêts. Maximiser l'utilisation des énergies renouvelables peut favoriser l'indépendance énergétique, mais réduire au maximum les émissions de gaz à effet de serre est un moyen plus efficace de lutter contre le changement climatique, il a dit.

Les biocarburants ne devraient pas être limités à une seule application, avec des applications de transport potentielles allant des voitures et des camions aux avions et aux navires, dit Rajagopal. La diversification est la clé.

D'autres formes d'énergies renouvelables, comme le solaire et l'éolien, offrir des choix pour la production d'électricité, mais les secteurs des transports à grande échelle auront encore besoin de carburants consommables dans un avenir prévisible.

Les compagnies aériennes ont déjà commencé à explorer des alternatives aux biocarburants. En 2016, United Airlines et la société de carburéacteur AltAir ont été les fers de lance du déploiement commercial de biocarburants de déchets pour l'aviation, en utilisant un mélange de jets alternatifs et de carburants conventionnels.

Des études ont montré que l'aviation, le transport maritime et le camionnage représentent environ 8 % des émissions de carbone dans le monde. Dans ces industries, Rajagopal a dit, un mandat simple exigeant l'intégration des biocarburants dans les mélanges de carburants pourrait être efficace car il encouragerait le développement ultérieur de technologies de biocarburants à grande échelle.

"Dans toutes ces applications, la technologie des véhicules électriques n'est toujours pas là. Les batteries électriques ne sont toujours pas là, ", a déclaré Rajagopal. "Nous avons donc encore besoin d'alternatives au pétrole. Je pense qu'il y a un rôle à jouer pour les biocarburants si vous le faites correctement."