La méthode utilisée par l'Environmental Protection Agency des États-Unis pour détecter les fuites de méthane dans les décharges est défectueuse, et les émissions de ce puissant gaz piégeant la chaleur sont probablement beaucoup plus élevées que ce qui est rapporté, selon une nouvelle étude analysant les décharges de l'Illinois et de sept autres États. P>
Publiée le 15 mai par l'association environnementale à but non lucratif Industrious Labs, l'étude est la plus récente d'une série de rapports montrant que les exploitants de décharges sous-estiment probablement leurs émissions annuelles adressées au gouvernement fédéral, car d'importantes fuites de méthane passent inaperçues.
Une étude de Harvard utilisant des données satellite publiées plus tôt ce mois-ci a révélé que les émissions dans les décharges à travers le pays en 2019 étaient 51 % plus élevées que les estimations de l'EPA pour cette année-là. Une étude publiée en mars dans la revue Science a utilisé des enquêtes aéroportées et a constaté que les émissions entre 2016 et 2022 étaient encore plus élevées.
"Le problème est pire que les chiffres ne le montrent ou que ce que nous pensions", a déclaré Katherine Blauvelt, directrice de l'économie circulaire chez Industrious Labs, qui cherche à réinventer l'industrie lourde de manière à réduire les émissions et à protéger le climat. L'étude de l'organisation à but non lucratif s'est appuyée sur les données de l'EPA et des opérateurs.
L'Illinois s'est classé huitième parmi les pays ayant le plus d'émissions de méthane provenant des décharges en 2022, dernière année de référence disponible, selon l'étude.
Inodore et incolore, le méthane est rejeté dans l'atmosphère lorsque les déchets alimentaires se décomposent dans un environnement hermétique et sans oxygène, comme les décharges, qui constituent la troisième source d'émissions de méthane d'origine humaine dans le pays, derrière les combustibles fossiles et l'agriculture. P>
Le méthane a été comparé au dioxyde de carbone « sous stéroïdes », il est donc essentiel de réduire ses émissions pour ralentir le réchauffement climatique à court terme. Au cours de ses 20 premières années dans l’atmosphère, le méthane a un pouvoir réchauffant plus de 80 fois supérieur à celui du CO2 , donnant ainsi le ton aux températures mondiales dans un avenir proche.
"Personne ne conteste le fait que le méthane provenant des décharges a un impact sur les êtres humains, sur l'environnement et sur notre climat", a déclaré Blauvelt. "Je pense qu'il existe un grand consensus autour du principe suivant :nous avons besoin de meilleurs outils et de meilleurs moyens de capturer ce méthane, de le trouver. Et les outils et les normes que les exploitants de décharges suivent aujourd'hui ne les préparent pas au succès."
L'étude a révélé des incohérences « inquiétantes » à l'échelle nationale parmi 29 décharges, où les exploitants ont documenté peu ou pas de fuites de méthane, et où les inspecteurs fédéraux en ont découvert plus tard plusieurs. Lors d'inspections dans plusieurs décharges de l'Illinois, l'EPA a découvert entre 20 et 60 fuites notables de méthane dans différentes installations.
Les fuites de méthane sont considérées comme une source importante de pollution lorsqu'elles dépassent la limite de concentration de méthane de l'EPA de 500 parties par million.
Il y a 96 décharges dans l’Illinois ; 54 d’entre eux sont tenus de communiquer des estimations annuelles au gouvernement fédéral en raison de la quantité de gaz à effet de serre qu’ils émettent. Selon les documents obtenus auprès de l'EPA et de son homologue étatique via les demandes du Freedom of Information Act, voici quelques-uns des écarts constatés entre 2021 et 2023 :
Les voisins de la décharge de Winnebago se plaignent des odeurs depuis des années. Depuis que le problème est apparu pour la première fois en 2019, plus de 530 résidents ont poursuivi en justice la société qui exploite l'installation, Waste Connections, et beaucoup d'entre eux espèrent que leurs inquiétudes concernant la puanteur pourront lancer une discussion plus large sur la gestion des décharges.
"Si nous pouvions résoudre le problème du méthane, nous ferions beaucoup de chemin vers la lutte contre les gaz à effet de serre", a déclaré Brad Roos, président de Sustain Rockford, une organisation à but non lucratif qui aide le comté de Winnebago à élaborer un plan de développement durable. "Et parce que leur puissance est si élevée, cela aurait un grand impact. Vous savez, c'est peut-être un pourcentage plus faible que les émissions globales de gaz à effet de serre de dioxyde de carbone, mais c'est puissant… Traitons-le."
Waste Connections, qui exploite la décharge de Winnebago, Waste Management, qui exploite les décharges de Prairie Hill et Countryside, et Republic Services, la société propriétaire des décharges de Roxana et LandComp et de plus de deux douzaines d'autres installations dans l'Illinois, n'étaient pas d'accord avec les conclusions de l'EPA. /P>
"La surveillance des émissions des décharges suscite un débat considérable et a été la source d'idées fausses", selon un communiqué des Services de la République. "Les émissions des décharges varient tout au long de la journée en raison de facteurs tels que les conditions météorologiques, la composition et l'âge des déchets. Les techniques actuelles de mesure et de reporting ne prennent pas en compte ces facteurs dynamiques, mais sont essentielles pour garantir une évaluation représentative des émissions des décharges."
Une surveillance incohérente des fuites n’est que l’une des lacunes identifiées dans l’étude. Selon l'étude, les matériaux utilisés pour couvrir les décharges, lorsque les systèmes de collecte de gaz sont installés et les décharges nécessaires pour installer ces systèmes de collecte contribuent également aux émissions sous-déclarées.
"Je pense que ce que nous disons, c'est que le système ne fonctionne pas très bien. Ce n'est pas qu'il ne fonctionne pas du tout", a déclaré John Coequyt, directeur des affaires gouvernementales américaines au Rocky Mountain Institute, une organisation à but non lucratif de développement durable. "C'est juste qu'il y a parfois un décalage entre ce que trouvent les opérateurs et ce que trouvent les inspections, les survols ou les satellites."
Les décharges émettent l'équivalent de 287 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an, ce qui équivaut à 74 centrales électriques au charbon ou à plus de 68 millions de voitures à essence en circulation pendant un an.
"Cela devient un signal d'alarme pour le climat et pour les communautés", a déclaré Blauvelt.
Un après-midi de semaine du mois de mars, Mark Furman a marché sur une colline verdoyante de la décharge de Winnebago. Cachées sous l'herbe se trouvaient des couches et des couches de déchets; cette colline discrète se trouve au sommet d'une unité d'expansion qui a fonctionné des années 1990 jusqu'en 2009. Même après avoir été scellées, les unités inactives peuvent toujours libérer du méthane.
Furman tenait à son extrémité un tuyau équipé d'une unité GPS et d'une sonde, faisant planer l'appareil en instance de brevet à quelques centimètres du sol. Il surveillait l'unité fermée pour détecter les émissions de méthane dans le cadre de l'inspection trimestrielle de la décharge, ce qui, selon lui, pourrait lui prendre jusqu'à deux heures. Si des fuites sont détectées, la décharge est censée les réparer.
Les opérateurs du secteur affirment que l'EPA détecte plus de fuites lors de son inspection que dans ses rapports trimestriels en raison des différences dans les procédures de test, telles que la distance à laquelle la sonde est tenue par rapport au couvercle.
Lors de l'inspection du site de Winnebago en juin 2021, l'EPA a enregistré 59 dépassements « nettement au-dessus des taux historiques », dont certains se trouvaient « à des endroits qui étaient censés avoir été récemment corrigés », selon le rapport de l'EPA.
"La carte de l'EPA est comme un arbre de Noël de points rouges de dépassements", a déclaré Blauvelt, en regardant les images satellite en annexe du rapport fédéral de cette inspection.
Selon Kurt Shaner, vice-président de l'ingénierie et du développement durable chez Waste Connections, les émissions de surface de la décharge de Winnebago sont analysées par quelqu'un comme Furman qui traverse le site avec une sonde, sa buse à 10 cm au-dessus du sol.
"Nous sommes en désaccord avec la manière dont l'EPA américaine a effectué certaines analyses de surface lorsqu'elle est venue sur nos sites", a-t-il déclaré. "Ils allaient jusqu'aux puits de gaz et le collaient sur le côté du puits… dans les fissures du sol. Nous avons donc une divergence d'opinion sur la manière exacte dont ce test a été effectué et est en cours."
Un porte-parole de l'EPA a déclaré que l'agence ne pouvait pas commenter les détails de l'inspection.
"Les réglementations sur les décharges contiennent des normes sur la manière dont la surveillance des émissions de surface doit être effectuée", indique le communiqué. "Ces réglementations exigent que la sonde de surveillance soit tenue à 5 à 10 centimètres de la surface de la décharge. Les inspecteurs de l'EPA suivent cette méthodologie lorsqu'ils effectuent des inspections de surveillance des émissions de surface dans les décharges."
Blauvelt a déclaré que des fuites pourraient passer inaperçues et ne pas être signalées si un opérateur de décharge parcourt la propriété selon un quadrillage de 100 pieds, soit la longueur d'un terrain de basket.
"Ils ne surveillent pas chaque centimètre carré. Nous ne pouvons pas adopter cette approche "aiguille dans une botte de foin", a-t-elle déclaré, où une seule personne est chargée de trouver de petites fissures sur le couvercle, des terriers d'animaux ou des joints qui se sont desserrés. . "Ces choses sont difficiles à voir dans une décharge qui s'étend sur des hectares et des acres et des acres."
Un gargouillis rythmait les chants d’oiseaux tandis que des bulles pétillaient d’un trou à moitié recouvert d’herbe séchée au sol. Dans la vidéo, filmée par des inspecteurs fédéraux à la décharge de Prairie Hill à Morrison en août 2021, un dispositif de surveillance a montré un dépassement de méthane de plus de 2 % :20 000 parties par million, soit deux molécules d'air sur 100, étaient du méthane. Le gaz est inflammable lorsque sa présence dans l'air atteint 5,3 %.
"Si c'est plus de 500 parties par million, c'est un dépassement", a déclaré Blauvelt. "Et si cela se mesure en pourcentages, alors vous savez que c'est vraiment mauvais :vous dépassez largement les parties par million."
"Il y a beaucoup de contexte impliqué dans ces questions, et donc WM n'est pas enclin à fournir des commentaires détaillés au-delà du fait que ces inspections ont eu lieu il y a plusieurs années, juste au moment où de nouvelles réglementations entraient en vigueur", a déclaré Waste Management dans un communiqué. .
"Par conséquent, un manque d'alignement ou d'accord complet sur les conclusions à ce moment-là ne serait pas inattendu ou injustifié. Quoi qu'il en soit, WM a entrepris des mesures correctives opportunes et appropriées pour résoudre les problèmes identifiés", a déclaré la société.
Chaque jour, les décharges rejettent du méthane dans l’atmosphère. Dans certains cas, ces émissions proviennent de fissures ou d’érosion de la couverture du sol. Selon les experts, la réglementation comprend des exigences minimales concernant l'entretien, la réparation et la surveillance de la couverture des décharges.
L’absence de systèmes de collecte et de contrôle des gaz ou des défauts dans les équipements peuvent également permettre au méthane de s’échapper. Ces systèmes comprennent des puits d'extraction pour capter les gaz de décharge, principalement du méthane et du dioxyde de carbone, à mesure que les bactéries décomposent les déchets. Des canalisations transportent ensuite le gaz pour l'évacuer par combustion à la torche ou le transformer en énergie.
Mais seules les décharges d’une certaine taille sont nécessaires pour installer un système de collecte et de contrôle, un seuil que les partisans jugent trop élevé. Les normes actuelles autorisent également les grandes décharges cinq ans avant de devoir installer un système de collecte dans une unité recevant activement des déchets.
Pourtant, la moitié du carbone présent dans les déchets alimentaires se dégrade en méthane en 3,6 ans, ce qui signifie qu'une grande partie du méthane s'échappe probablement de la décharge avant de pouvoir être capturée :l'EPA estime ce chiffre à 61 %.
"Quelle solution simple :mettons à jour et veillons simplement à ce que la collecte de gaz ait lieu à temps", a déclaré Blauvelt. "Rien de tout cela n'est sorcier. C'est faisable... Vous résolvez le problème en enfonçant les tuyaux dans le sol avant que les déchets alimentaires ne se décomposent et en trouvant les fuites de méthane au fur et à mesure qu'elles se produisent."
Puisqu'il n'existe aucune technologie permettant de mesurer réellement les émissions annuelles totales, le gouvernement fédéral exige que les décharges utilisent un modèle pour estimer ce qu'elles rejettent dans l'atmosphère.
"Lorsque les entreprises font leur inventaire pour le déclarer au Greenhouse Gas Reporting (programme fédéral), elles ne mesurent pas du tout leurs émissions. Elles font simplement une estimation de ce qui se passe dans la décharge", a déclaré Coequyt, du Rocky Mountain Institute. "Donc, ce qu'ils rapportent n'est qu'une modélisation du potentiel d'émission de la décharge. Et ce que nous constatons dans ces rapports, c'est que ce modèle n'est pas très précis et qu'il passe à côté de nombreux problèmes opérationnels."
La décharge de Winnebago, la plus grande émettrice de méthane de l’Illinois, a signalé au gouvernement fédéral que ses émissions de méthane en 2022 étaient équivalentes à 229 513 tonnes de dioxyde de carbone. En utilisant une méthodologie différente, qui, selon Shaner, offre une « représentation plus précise » de leurs émissions, les exploitants de la décharge ont estimé que l'installation avait généré un méthane équivalent à 131 775 tonnes de dioxyde de carbone en 2022. Les deux méthodes sont basées sur des modèles.
L'EPA a reconnu que son modèle devait être amélioré et a révisé le mois dernier la méthodologie pour tenir compte des différences opérationnelles entre les installations. Dans les décharges, ces variations peuvent inclure le temps d'arrêt qui se produit lorsque les systèmes de collecte de gaz doivent être réparés, l'efficacité des matériaux de couverture terrestre et la quantité de déchets organiques présents sur le site.
Les défenseurs font pression pour que l'agence fédérale aille plus loin dans cette règle mise à jour dans les mois à venir, car les estimations seront toujours basées sur des modèles et ne fourniront pas de mesures physiques directes de ce qui se passe sur le terrain. Même si les estimations seront plus précises, la mise à jour ne résout toujours pas le problème principal de la libération de méthane à un rythme probablement plus alarmant qu'on ne le pense.
D’ici août, l’EPA examinera ses normes et directives en matière d’émissions dans le cadre du Clean Air Act et décidera si elle doit les mettre à jour. Les défenseurs affirment que l'agence peut choisir de mettre en œuvre des réglementations radicales qui obligent les exploitants de décharges à commencer à utiliser les meilleures pratiques et technologies disponibles pour identifier et réparer les principales sources d'émissions et de fuites de méthane.
"Nous espérons que l'EPA établira une nouvelle norme pour les décharges en activité qui nécessitera l'utilisation de technologies modernes", a déclaré Coequyt. "Et cette technologie moderne inclut les drones, mais il existe d'autres systèmes qui pourraient être mis en place dans les décharges et qui feraient une énorme différence."
La technologie sur le terrain pour les décharges peut être petite mais puissante, comme un système de réglage automatique qui vérifie automatiquement et en permanence les fuites des têtes de puits, ce que l'EPA n'exige qu'une personne le fasse sur une base trimestrielle.
"Nous parlons d'embaucher un opérateur de drone, au lieu de mettre en place un système onéreux de déplacement sur la décharge, puis il trouvera les fuites et vous les réparerez", a déclaré Coequyt. "Vous devrez peut-être installer un système de production légèrement plus coûteux. Peut-être embaucherez-vous une entreprise pour effectuer le réglage automatique de ce système de collecte… Ce ne sont pas d'énormes changements dans les opérations de mise en décharge. Il s'agit simplement d'accorder beaucoup plus d'attention."
Des réglementations plus strictes pourraient également obliger les opérateurs à rechercher et à corriger les fuites de méthane plus importantes identifiées par des instruments de télédétection tels que les satellites depuis l'espace.
"Même s'il reste encore du travail à faire pour que de nouvelles technologies de surveillance soient utilisées pour évaluer les émissions, nous restons encouragés par le fait que ces technologies s'améliorent au fil du temps", indique le communiqué des Services de la République.
Entre-temps, certaines entreprises mettent en œuvre des technologies révolutionnaires proches du sol, comme les drones, dans l'espoir d'améliorer leur capacité à détecter et à réparer les petites fuites de méthane et les grands panaches.
Dans sa déclaration, Waste Management a déclaré que ses décharges utilisent des technologies de mesure par satellite, aériennes et au sol, dans certains cas simultanément, pour comparer les données et évaluer les mesures d'émissions.
Shaner a déclaré que Waste Connections était également intéressé par la mise en œuvre de telles technologies sur leurs sites, y compris la décharge de Winnebago.
"J'ai entendu dire que les méthodes satellitaires sont très puissantes et qu'elles peuvent couvrir rapidement de vastes zones", a-t-il déclaré. "Et je pense qu'ils donnent tous de très bonnes données de concentration."
Mais, a-t-il ajouté, les drones proches du sol et les satellites situés plus haut ne tiennent souvent pas compte des données météorologiques, en particulier de la vitesse du vent. Ils n'offrent donc pas nécessairement une image complète des émissions globales et pourraient être mieux adaptés pour identifier les fuites. .
"Il est difficile de prendre des données satellitaires et de les convertir en masse", a déclaré Shaner. "Les données satellite sont vraiment bonnes. Nous avons vu un fournisseur de satellite qui pouvait voir une vanne de gaz qui fuyait dans la maison de quelqu'un, avec ce niveau de détail. Et vous pouvez envoyer quelqu'un pour réparer la fuite, puis dépanner. Je ne les vois tout simplement pas. , pour notre application, comme étant un bon moyen de mesurer un flux, une quantité."
Pour remédier à ces lacunes des nouvelles approches technologiques, il a déclaré que Waste Connections travaille aux côtés d'un fournisseur de services environnementaux qui a développé un drone équipé d'un anémomètre.
"En combinant les données de vent très spécifiques à un emplacement avec la concentration, vous savez maintenant si le panache se trouve juste au sol ou plus haut dans les airs", a déclaré Shaner. "Cela élimine tous les calculs fous… Chaque fois que les mathématiques deviennent sophistiquées, vous introduisez une erreur potentielle."
Les défenseurs affirment qu'assurer une surveillance et une capture efficaces du méthane des décharges est une question de priorité et de volonté politique, et certains législateurs se sont joints à eux pour exhorter les agences étatiques et fédérales à mettre en œuvre des réglementations plus strictes sur la mise en décharge.
Début 2023, la sénatrice Laura Fine, du 9e district, a présenté un projet de loi visant à renforcer les méthodes de reporting et les exigences de surveillance dans l'Illinois. Le projet n'a pas avancé, mais son bureau y travaille toujours, selon le personnel. En janvier, le représentant américain Sean Casten s'est joint à 24 autres membres du Congrès pour signer une lettre demandant que l'EPA mette à jour les normes d'émission pour les décharges municipales de déchets solides.
Une analyse récente des données de l'EPA de 2023 par IT Asset Management Group, une société qui aide à l'élimination sûre des appareils électroniques, a révélé que l'Illinois se classe au troisième rang du pays après le Michigan et l'Indiana pour le plus grand nombre de déchets mis en décharge par habitant, avec 56,6 tonnes de déchets mis en décharge par habitant. ... c'est 42,7 % de plus que la moyenne nationale. Au total, l'État a plus de 712 millions de tonnes de déchets dans ses décharges.
L'amélioration et l'expansion des programmes municipaux de compostage réduiraient la quantité de déchets organiques envoyés aux décharges. Étant donné que plus de la moitié du méthane des décharges provient de déchets alimentaires, remédier à ce problème réduirait considérablement les émissions de ce puissant gaz à effet de serre.
En aidant le comté de Winnebago à élaborer un plan de développement durable, Sustain Rockford commence par ce que Roos, son président, appelle également les « fruits à portée de main » :les victoires les plus faciles et les plus rapides qui peuvent susciter l'intérêt du public.
L’une de ces solutions est la réduction du gaspillage alimentaire, qui peut être réalisée en compostant les restes de nourriture, à la maison, dans un jardin ou dans des centres de transformation situés dans des environnements riches en oxygène. Le produit final peut être utilisé comme un riche amendement du sol pour améliorer la santé du sol grâce à ses nutriments minéraux et ses micro-organismes bénéfiques.
En plus de devenir la première ligne de défense contre les gaz à effet de serre, la réduction du gaspillage alimentaire peut également réduire la pression sur la durée de vie d'une décharge. Par exemple, à son rythme de croissance actuel, l'unité d'agrandissement est de la décharge du comté de Winnebago, qui a ouvert ses portes en 2019 et est en cours d'aménagement sur une superficie pouvant atteindre 225 acres, ne pourra accepter les déchets que pendant 10 à 15 ans supplémentaires.
"Prendre mes ordures, maintenir mes impôts bas, garder mes rues déneigées et rester à l'écart de mon chemin :telle est l'approche du citoyen moyen", a déclaré Roos. "Mais sont-ils conscients que la décharge a une durée de vie prévue de 16 ans supplémentaires ? Presque personne ne le sait… Les gens ont une vie bien remplie, mais si vous voulez avoir le luxe de vivre cette vie, vous devrez apprenez ce que cela implique."
Comme d'autres exploitants de décharges, a déclaré Shaner, Waste Connections est ouvert à l'exploration de nouvelles façons de détourner les déchets de la décharge du comté de Winnebago.
"Cette décision est vraiment prise par la société en général, n'est-ce pas ? Si la société veut installer un digesteur anaérobie pour les déchets alimentaires, nous le ferons", a-t-il déclaré. "Nous faisons en quelque sorte ce que les gens veulent que nous fassions avec leurs déchets. ... Nous ne sommes pas une industrie populaire. Personne n'aime le gars des décharges, mais tout le monde veut que ses déchets soient ramassés."
Les défenseurs espèrent un changement culturel qui inclut de meilleures habitudes ainsi que des exigences pour une gestion des déchets améliorée et plus durable.
"Ce n'est pas aussi simple que :"Mes plats à emporter d'hier soir que j'ai mis à la poubelle s'en vont." Nous vivons tous avec les conséquences de cette nourriture, de ce papier et de ces déchets de jardin", a déclaré Blauvelt. "En fin de compte, c'est une question de personnes. Nous méritons tous des endroits sains et propres où vivre, travailler et jouer."
Plus d'informations : Daniel H. Cusworth et al, Quantification des émissions de méthane des décharges américaines, Science (2024). DOI :10.1126/science.adi7735
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