Les pneumatiques usagés et le carburant dérivé

  • Les carburants dérivés de pneumatiques (CDP) sont utilisés comme source d’énergie renouvelable dans les industries à forte demande énergétique
  • La fraction biogène d’un CDP est mesurée par l’ASTM D6866
  • Beta Analytic, leader mondial ASTM D6866, aide les utilisateurs de CDP à se conformer aux réglementations en fournissant une certification de la teneur en biomasse de leurs carburants

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Leur pouvoir calorifique élevé fait des pneumatiques usagés un bon carburant alternatif pour les industries demandant beaucoup d’énergie, comme par exemple les cimenteries, les installations de production d’électricité, et les usines de pâtes et papiers. Les pneumatiques, lorsqu’ils sont brûlés, produisent la même quantité d’énergie que le pétrole, 25 à 50 % de plus que le charbon, et 100 à 200 % de plus que le bois, selon l’Agence américaine de Protection de l’Environnement (EPA).

Les pneumatiques usagés ont été utilisés comme carburant d’appoint pour le charbon et le bois. Au fil des ans, de plus en plus d’installations de combustion utilisent des pneus usagés, non seulement en raison de leur haute teneur en énergie, mais aussi par leur moindre coût en comparaison avec le charbon. Leur combustion permet également des émissions plus propres, et leur teneur en humidité est faible. Les tests de l’EPA américaine ont montré que i) les résidus calcinés de pneumatiques contiennent moins de métaux lourds que certains charbons, ii) la combustion de pneumatiques dégage moins de NOx comparée à la combustion à haute teneur en soufre du charbon.

L’EPA américaine privilégie l’approche de la transformation des déchets en énergie pour les vieux pneumatiques, plutôt que l’enfouissement. Les piles de pneus sont déconseillées à cause des risques d’incendie d’une part, mais surtout pour des raisons sanitaires (les rats, les moustiques et d’autres organismes causant des maladies s’y développent).

Des millions de pneumatiques sont mis au rebut chaque année aux États-Unis, dont une bonne partie est soit recyclée en nouveaux produits, soit utilisée dans des applications du génie civil, ou réutilisée comme combustibles dérivés des pneumatiques (CDP). L’EPA des États-Unis, se basant sur une expérience de plus de 15 ans et avec plus de 80 installations, reconnait les CDP comme une alternative viable aux combustibles fossiles.

Selon la taille de leurs unités de combustion, les installations utilisent des pneumatiques entiers ou sous forme déchiquetée; c’est cela qui est appelé carburant dérivé de pneumatiques.

Fraction de biomasse des pneumatiques usagés

Selon leur taille, et tels que mesurés par la norme ASTM D6866, les pneumatiques usagés peuvent contenir une teneur en biomasse allant jusqu’à 30 %. Selon une étude réalisée par la société française Aliapur, la teneur en biomasse des pneumatiques usagés pour voitures est de 17 à 20 %; celle des pneumatiques pour camions est de 28 à 30 %. Les composants organiques des pneumatiques comprennent le caoutchouc naturel, la rayonne, et l’acide stéarique.

ParamètrePneumatiques usagés de voitures particulièresPneumatiques usagés de camionsCharbonCoke de pétrole
Biomasse17 à 20,3 % (moy. 18,3 %)28,6 à 29,7 % (29,1 %)0%0%
Carbone67,5 à 70,1% (moy. 69.0 %)59,7 à 62,6 % (61,1%)64 à 68 %84 à 97 %
PCI (MJ/kg)29,5 à 30,6 (moy. 30,2)26,1 à 26,7 (26,4)2632

Tableau 1 – Valeurs extraites de l’étude Aliapur. Les détails des résultats peuvent être téléchargés à partir du site web d’Aliapur.

En raison de leur fraction de biomasse importante, les pneumatiques usagés brûlés et le carburant qui en découle produisent moins d’émissions de dioxyde de carbone fossile que le charbon et le coke de pétrole. Ainsi, les pneumatiques usagés font-ils de bons carburants alternatifs. Ils sont moins chers et émettent moins de CO2 fossile, mais leur production de chaleur est similaire aux carburants traditionnels.

La norme ASTM D6866 pour l’analyse des émissions des CDP

Plusieurs organismes de réglementation, dont l’EPA des États-Unis et l’Initiative occidentale pour le Climat, exigent, pour les cimenteries, installations électriques et autres usines brûlant des combustibles hétérogènes ou résiduaires tels que les CDP, que la fraction d’origine non fossile de leurs émissions de CO2 soit déterminée. Ces organismes recommandent à cet effet l’utilisation de la norme ASTM D6866.

Les industries utilisant du CDP et d’autres carburants résiduaires doivent déclarer les inventaires de leurs émissions de gaz à effet de serre, qui excluent le CO2 neutre en carbone. Connaître la fraction organique de leurs émissions au moyen de l’ASTM D6866 les aident à réduire leurs inventaires de GES et à obtenir des crédits carbone, une fois les systèmes de plafonnement et d’échange en place.

Qu’est-ce que le combustible dérivé de pneumatiques (CDP) ?

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Il est constitué de pneumatiques usagés qui ont été déchiquetés, généralement en morceaux de 2,5 à 5 cm. Le processus de déchiquetage n’implique pas seulement la réduction de la taille, mais également le retrait des structures de type tissus ou métalliques, nécessitant le recours à de puissants aimants pour ces dernières. Pour ces raisons, les CDP ne sont pas aussi économiques que les pneumatiques entiers, mais sont toujours demandés, car toutes les unités de combustion ne peuvent s’adapter à la taille d’un pneumatique.

Certaines cimenteries utilisent des pneumatiques entiers dans leurs fours, car leurs unités de combustion sont assez grandes et les fils métalliques ajoutent du fer nécessaire à la production de clinker. Les usines de pâtes et papiers doivent, elles, utiliser des CDP sans aucun fils afin de ne pas obstruer les systèmes d’alimentation des chaudières, ou introduire du fer dans la cendre, vendue aux agriculteurs.

Il existe plusieurs catégories de CDP, ceux ne contenant plus aucun fils sont 50 % plus chers que ceux qui en contiennent.

Industries utilisant du CDP

Ciment

L’industrie du ciment utilise plus de combustible provenant de pneumatiquess usagés que toute autre industrie. Selon l’EPA des États-Unis, environ 53 millions de pneus sont utilisés dans les fours à ciment américains chaque année. Depuis 2006, les agences gouvernementales et locales ont notamment approuvé l’utilisation de CDP pour 48 cimenteries, dans 21 États.

Les cimenteries utilisent des pneumatiques en tant que combustible pour la production de clinker, un élément principal dans la fabrication du ciment de Portland.

Pâtes et papiers

L’industrie des pâtes et papiers utilise environ 26 millions de pneumatiques par an en tant que combustible de chaudière. Les usines de pâtes et papiers utilisent des CDP au lieu de pneus entiers, car les fils métalliques peuvent obstruer leurs systèmes d’alimentation.

Centrales électriques

Les chaudières des centrales électriques brûlent environ 24 millions de pneus par an. Ces chaudières brûlent du charbon pour produire de l’électricité. En raison de la valeur calorifique élevée et du faible coût des CDP, les installations génératrices d’électricité utilisent maintenant des CDP en supplément du charbon.

Les chaudières industrielles ou institutionnelles

Les chaudières industrielles, qui sont généralement plus petites que celles des centrales électriques, utilisent également des CDP en supplément de leurs combustibles mixtes. Environ 17 millions de pneus sont utilisés dans les chaudières industrielles chaque année.

Plus d’informations à propos des carburants dérivés de pneumatiques

D’autres carburants alternatifs

Les combustibles dérivés de déchets

Les déchets solides municipaux

Les boues d’épuration

Beta Analytic fournit des analyses selon la norme ASTM D6866 aux utilisateurs de CDP

Beta Analytic répond aux besoins des utilisateurs de carburant dérivé des pneumatiques usagés en fournissant le pourcentage de carbone biogène, qui peut être utilisé pour diverses applications réglementaires ou marketing et pour calculer le contenu en biomasse. Les mesures effectuées selon la norme ASTM D6866 peuvent l’être sur les CDP, ou sur leurs émissions de combustion. Les consignes d’échantillonnage de Beta Analytic pour les solides ou les gaz peuvent être consultées ici.