Qu'est-ce que la dépolymérisation thermique?
La dépolymérisation thermique est un processus industriel permettant de décomposer divers déchets en produits pétroliers. Cela implique de soumettre les matériaux à des températures et à des pressions élevées en présence d'eau, amorçant ainsi un processus appelé pyrolyse hydratée. Le résultat est la dépolymérisation des polymères à longue chaîne des matériaux en monomères à chaîne courte, dans ce cas des hydrocarbures de pétrole. Il s’agit d’un rendu artificiel fortement accéléré du processus de formation des combustibles fossiles dans la nature. Une large gamme de déchets, appelés matières premières, peuvent être utilisés dans les procédés de dépolymérisation thermique, notamment les plastiques et les matériaux de biomasse.
Le procédé de dépolymérisation thermique (TDP) existe depuis environ 70 ans mais n’a été considéré comme viable qu’à la fin des années 1990. Ce manque de viabilité résultait d'un retour d'énergie inacceptable sur la note EROEI, c'est-à-dire la mesure de la quantité d'énergie utilisée pour produire la production d'énergie. Les premières méthodes nécessitaient beaucoup plus d'énergie à produire que la production d'énergie, mais elles ont ouvert la voie à des systèmes modernes affichant la cote EROEI de 6,67, soit environ 85 unités d'énergie produite pour chaque 15 dépensées. La production agricole conventionnelle de biodiesel et d’éthanol présente des indices d’environ 4,2, faisant ainsi du procédé de dépolymérisation thermique une option attrayante. Outre son efficacité, le système présente plusieurs autres avantages, dont la réduction de la contamination en métaux lourds en oxydes inoffensifs, la destruction des poisons organiques et des prions responsables des maladies de la vache folle et de Creutzfeldt-Jakob.
En pratique, le processus de pyrolyse hydratée au cœur de la dépolymérisation thermique est assez simple. Les matières premières sont d'abord broyées en petits morceaux et mélangées à de l'eau. Le mélange est ensuite chauffé à 482 ° F (250 ° C) pendant environ 15 minutes dans un récipient sous pression. La vapeur générée élève la pression dans le récipient à environ 600 livres par pouce carré (PSI) qui, à la fin du processus de chauffage, est rapidement relâchée. Cela provoque l'évaporation ou l'évaporation rapide de l'eau, laissant ainsi derrière elle les résidus solides et les hydrocarbures bruts.
Ces constituants sont séparés et les hydrocarbures sont recueillis pour être raffinés. Ceci implique un traitement thermique supplémentaire jusqu'à 500 ° C (930 ° F) et un tri par distillation fractionnée. Les résultats sont des fractions légères et lourdes de naphta, kérosène et gasoil qui conviennent à la production de plusieurs qualités de fioul. Les solides résiduels restant après le traitement thermique initial peuvent être utilisés comme engrais, filtres, combustibles du sol et charbon actif pour le traitement des eaux usées.
La liste des matières premières appropriées pour le TDP est longue et comprend des déchets de plastique, des pneus, de la pâte de bois, des déchets médicaux et des sous-produits peu recommandables tels que les abats de dindon et les boues d'égout. L'efficacité du procédé de dépolymérisation thermique est encore améliorée par le fait que des sous-produits de traitement tels que le méthane, qui ne peuvent pas être décomposés par dépolymérisation, sont collectés et utilisés pour alimenter des turbogénérateurs afin de produire de l'électricité pour l'installation ou pour la revente. Le méthane possède également un potentiel en tant que biogaz, une alternative verte à l'essence conventionnelle.