L'energie est partout-approche holitique pour obtenir de l'energie dans le contexte acteuelle.

Comment et quel type d'énergie produisons-nous ?

La civilisation que nous avons créée sur Terre est une civilisation qui nous a rendus dépendants de l'énergie. Jusqu’à présent, le seul concept légitime de production d'énergie était décliné en de grands ensembles de production, qui fournissaient de l'énergie à un très grand nombre de personnes vivant sur de très grandes surfaces. Dans le cas de l'électricité et du chauffage urbain, cela se fait toujours par le biais d'une infrastructure étendue - un système de lignes de transmission et de transformateurs ou des réseaux de tuyaux de chaleur lorsqu'il s'agit de transporter la chaleur. Le plus souvent, c'est l'électricité qui est transportée plutôt que la chaleur, ce qui s'explique par les coûts élevés de construction des réseaux de chaleur et les pertes encore considérables qui accompagnent le transport de la chaleur sur de longues distances.

Tendances et réalités actuelles

Les événements qui ont touché le monde ces dernières années ont attiré encore plus l'attention des gens, y compris des décideurs, sur les questions liées à l'énergie au sens large, tant pour l’industrie que pour le public. Les énergies renouvelables ont commencé à faire l'objet d'une attention encore plus soutenue et l'hydrogène est décrit comme le carburant universel de l'avenir. Les investissements ne cessent de croître concernant le développement des technologies de production, de purification, de transport et de stockage de l'hydrogène, parallèlement à celui liées aux énergies renouvelables. Pourtant, les combustibles les plus couramment utilisés pour produire de l'électricité et de la chaleur sont encore majoritairement le charbon (houille et lignite), les dérivés du pétrole, le pétrole lui-même et le gaz naturel.

Énergie créée à partir de deux éléments à l'aide d'un troisième …

Il convient de noter que dans la composition élémentaire de chaque combustible, seuls deux éléments sont responsables de la génération d'énergie : le carbone (C) et l'hydrogène (H). Le carbone élémentaire et l'hydrogène sont les principaux vecteurs d'énergie donnés à l'homme par la nature. Pour en libérer les énergies, un élément supplémentaire est nécessaire, l'oxygène (O). Le seul exemple d'énergie produite sans l'apport d'au moins deux de ces trois éléments est l'énergie nucléaire.

L'hydrogène, qui représente environ 75 % (en masse) de toute la matière, est l'élément le plus abondant de l'univers. Il se produit en grande quantité, par exemple, dans les étoiles (y compris le Soleil), la matière interstellaire et dans l'espace interplanétaire. Les nuages ​​d'hydrogène (nébuleuses d'hydrogène moléculaire H₂, appelées régions H II) sont le berceau de nouvelles étoiles.

Sur Terre, l'hydrogène est présent, par exemple, dans : les roches, les gisements de gaz naturel (constitué principalement de méthane), les gaz volcaniques, l'air - à l'état de traces d'environ 0,019 %. L'hydrogène sur Terre n'existe pratiquement pas en tant que tel à l'état naturel, et la majeure partie de l'hydrogène sur Terre est sous forme d'eau ou de composés organiques.

L'oxygène est l'élément le plus abondant sur Terre - la teneur en oxygène de sa croûte est de 46,4%. Il représente également 20,95 % en volume de l'atmosphère terrestre (23,25 % en poids). Sous forme de composés avec d'autres éléments, il fait partie de l'hydrosphère (où sa teneur est d'environ 89% - eau) et de la lithosphère sous forme d'oxydes (par exemple la silice (sable) contient environ 53% d'oxygène). L'oxygène libre se présente sous la forme de particules diatomiques O₂ et triatomiques - ozone O₃ (principalement dans l'ozonosphère).

Le carbone sur Terre existe sous des formes très stables qui nécessitent des températures élevées pour réagir même avec l'oxygène. Les plus grandes quantités de carbone inorganique se trouvent dans le calcaire, la dolomie et le dioxyde de carbone, tandis que des quantités importantes de carbone organique se trouvent dans les combustibles fossiles. En tant qu'élément, le carbone forme plus de composés que tous les autres éléments chimiques réunis. Le nombre de composés carbonés organiques enregistrés dans la base de données Beilstein en 2008 était de 10 853 341, mais le nombre de composés potentiels est illimité. Le carbone est le quatrième élément le plus abondant dans l'univers, après l'hydrogène, l'hélium et l'oxygène. Il est présent dans tous les organismes vivants. Dans le corps humain, après l'oxygène, c'est l'élément le plus abondant en termes de masse (environ 18,5%). Cette quantité, combinée à la variété des composés organiques, fait du carbone la base chimique de la vie. Il n'y a pas de vie sur Terre sans carbone.

Nous avons un approvisionnement constant en éléments nécessaires à la production d'énergie ! Les quantités de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, et les quantités de tous les autres éléments sur Terre, ne changent pas. Seuls les composés chimiques dans lesquels se trouvent leurs atomes changent.

Un excellent exemple sont les atomes de carbone et d'oxygène et le dioxyde de carbone qui en résulte. Par exemple, par combustion (oxydation rapide du carbone dans l'oxygène atmosphérique), du dioxyde de carbone est produit, qui ensuite, par exemple dans les plantes, par photosynthèse avec la participation de l'hydrogène de l'eau et de la lumière du soleil, libère de l'oxygène dans l'atmosphère et du carbone sous la forme de glucides est incorporé dans la plante. Le phonème de ce phénomène naturel est mieux représenté par le fait qu'un être humain a besoin de températures élevées pour le même processus (décomposition du dioxyde de carbone en oxygène et hydrogène), et que l'apport d'énergie est supérieur à l'énergie obtenue à partir de la réaction d'oxydation. Les plantes font de même au niveau de la température ambiante.

Ainsi, pour la production d'énergie, nous avons besoin d'au plus trois des quatre éléments les plus abondants sur Terre, dont deux sont des vecteurs d'énergie primaire, et le troisième est nécessaire pour libérer cette énergie d'eux. La grande majorité de la matière organique, tant d'origine naturelle qu'industrielle, est constituée de ces trois éléments. Tout ce que notre civilisation produit se compose également principalement d'atomes de ces trois éléments. La plupart des matériaux et produits fabriqués sont d'origine organique et la composition élémentaire approximative est la suivante :

Carbone (C) - 55%, Hydrogène (H2) - 6%, Oxygène (O2) - 38%, autres - 1%

Énergie dans les déchets - présent ou avenir?

La même composition élémentaire est également partagée par les déchets (matériaux et produits en fin de vie), qui finissent dans les décharges, et que nous ne sommes pas, la plupart du temps, en mesure de traiter de manière rationnelle.

Les déchets sont soumis à divers processus technologiques afin de les recycler ou de les valoriser. Si nous parlons de recyclage, il s'agit principalement du recyclage des matériaux et des matières premières, c'est-à-dire le traitement des déchets dans leur forme d'origine.

Nous distinguons également le recyclage chimique, qui comprend la transformation de matériaux en produits aux propriétés physico-chimiques différentes, et le recyclage organique, c'est-à-dire où les déchets sont traités de manière anaérobie ou aérobie dans des conditions contrôlées, à l'aide de micro-organismes.

Il y a aussi le recyclage énergétique, qui est la récupération partielle de l'énergie utilisée pour fabriquer des produits qui, après utilisation, finissent dans une décharge …

Selon le type de déchets et la technologie utilisée, il peut être utilisé pour obtenir des vecteurs énergétiques solides, liquides ou gazeux. Si toutefois on parle d'élimination des déchets, il s'agit principalement des procédés de neutralisation thermique des déchets, le plus souvent l'incinération, moins fréquemment la pyrolyse et la gazéification.

La méthode de traitement des déchets, c'est-à-dire le choix de la technologie de recyclage ou d'élimination, dépend du groupe dans lequel un déchet donné a été classé et est dans la plupart des cas réglementée par la loi en Pologne et dans l'UE. En d'autres termes, il est permis d'incinérer certains déchets et pas d'autres. Il y a aussi des raisons purement technologiques et économiques à cela - tous les déchets ne peuvent pas être incinérés et tous les déchets ne sont pas rentables à incinérer.

Souvent, avant de soumettre un groupe donné de déchets à un processus donné, par exemple thermique, il convient de le soumettre à des processus technologiques préliminaires tels que la ségrégation, le séchage, le broyage, etc...

Il existe également des groupes de déchets, majoritairement classés comme dangereux, que nous ne pouvons pas traiter et qui sont alors le plus souvent mis en décharge. Ce processus est connu sous le nom de « élimination par mise en décharge ». Un autre groupe de déchets est constitué de déchets mixtes, dont certains ne peuvent pas être triés ou ne sont tout simplement pas rentables. Puis, comme précédemment, nous les neutralisons par stockage (enfouissement). En Pologne, en 2020, pas moins de 42,3 % des déchets municipaux étaient mis en décharge (données de l'Office central des statistiques). Une catégorie distincte est celle des déchets industriels d'origine organique. Il s'agit principalement de déchets classés comme déchets dangereux.

La technologie RMO comme réponse aux limites des technologies existantes pour la valorisation énergétique des Déchets

Les caractéristiques communes à toutes ces catégories, types et groupes de déchets sont leur composition élémentaire (carbone C - 55 %, hydrogène H₂ - 6 %, oxygène O₂ - 38 %, autres - 1 %) et le fait qu'ils sont pour la plupart humides (contiennent eau en quantité variable).

Ainsi, tout ce qui nous entoure a une valeur énergétique mesurable, c'est-à-dire que l'énergie est partout, et la technologie RMO, qui traite les déchets comme une source d'énergie renouvelable, dépourvue des inconvénients des solutions actuellement en fonctionnement (émissions nocives, processus préliminaire) résoudra certains de nos problèmes de civilisation supplémentaires.

Dariusz Kalinowski. 

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