Article paru en juillet 2007conversion hydrothermale
L'eau supercritique détruit les liquides contaminés
Comment traiter les déchets trop humides pour être incinérés efficacement ? Il existe une solution : la conversion hydrothermale, dans de l'eau supercritique. Le pilote mis au point par le CEA pour des liquides organiques radioactifs optimise ce procédé et commence à faire ses preuves sur une vaste gamme d'effluents, issus notamment des industries chimique et pharmaceutique.
Aujourd'hui encore, la plupart des déchets organiques liquides issus de l'industrie ou de la recherche sont détruits par incinération. Mais mettre un liquide dans un four est extrêmement coûteux en énergie, et toxique pour l'environnement. Pour pallier ces inconvénients à fort impact sociétal, le CEA a développé un dispositif qui permet de traiter les solvants organiques toxiques par une eau qualifiée de "supercritique", c'est-à-dire portée à certaines conditions de température et de pression (au-delà de 374oC et 221 bar). "Les fluides contaminés se solubilisent dans ce fluide, où l'eau joue le rôle d'oxydant et le déchet, de combustible", explique Bruno Fournel, du CEA.
Déjà mis en ?uvre à l'échelle industrielle, ce procédé d'oxydation hydrothermale permet une combustion des déchets à relativement basse température, ne produit donc ni d'oxydes d'azote NOx, ni oxydes de soufre SOx comme le fait une incinération classique. En outre, comme le mélange est très homogène, la réaction d'oxydation est extrêmement rapide, et complète. Enfin, cette technique évite le dégagement d'effluents gazeux toxiques en maintenant tous les éléments oxydés dans l'effluent aqueux.
Malgré de tels atouts, l'utilisation de ce procédé se limitait jusqu'alors à la destruction de déchets contenant de l'hydrogène, du carbone, de l'oxygène et de l'azote. Dans de telles conditions de température et de pression, les sels ont en effet tendance à précipiter et à provoquer des problèmes de bouchage et de corrosion des appareils de traitement. Le pilote, mis au point par le CEA et construit sur le site de Pierrelatte, s'affranchit de ces limitations grâce à une structure adaptée : l'enveloppe externe résiste à la pression, l'enveloppe interne à la corrosion, et le mélange est agité en permanence pour éviter la précipitation des sels contenus dans le déchet.
Cette avancée ouvre d'importantes perspectives pour la destruction de déchets contenant des proportions importantes de chlore, de sels minéraux ou encore de fluor : solvants, nitrates..., mais aussi d'agents chimiques ou biologiques, de liquides organiques contaminés de l'industrie pharmaceutique, etc.
Les chercheurs du CEA travaillent également sur un réacteur à eau supercritique destiné à faire de la "gazéification de la biomasse". "Il permettrait, à partir de biomasse humide - effluents papetiers, de distillerie, et mêmes boues de station d'épuration - de produire de la chaleur et un gaz de synthèse riche en hydrogène, utilisable comme carburant."
En 2006, la Chambre de commerce et d'industrie de la Drôme a créé l'association Innovation Fluides Supercritiques (IFS). Elle regroupe le CEA et une demi-douzaine de partenaires industriels et de recherche, et encourage le transfert de ce type de technologies vers les entreprises.
