La torche à plasma: un moyen possible de traitement thermique de certains déchets

Les procédés de traitement des déchets varient principalement selon la nature du déchet à traiter ainsi que selon des objectifs de valorisation de la matière, énergétique et/ou agronomique. Le traitement thermique de déchets a pour principal objectif de réduire le volume de la toxicité des déchets, avec dans certains cas une production possible d’énergie.

Quels sont les principaux procédés ? L’incinération, la co-incinération, la thermolyse, la pyrolyse et la gazéification sont les principaux moyens de traitement de déchets. En parallèle, les travaux sont menés afin de perfectionner ces procédés existants dans le but de réduire l’impact sur l’environnement. C’est ainsi qu’on a vu se développer la technologie de la torche à plasma, notamment au sein des techniques de traitement par gazéification et par vitrification.

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La torche à plasma est un brûleur qui génère un flux thermique, sans flammes, sous forme d’un plasma. Ce plasma est un gaz ionisé similaire à une flamme. Il existe deux types de torche à plasma : les torches à arc soufflées avec deux électrodes entre lesquelles jaillit l’arc et les torches à arc transférées avec une seule électrode.

Avec le traitement par vitrification, l’enjeu consiste à obtenir  un déchet non dangereux, soit par destruction de la dangerosité du déchet, soit par immobilisation dans le verre de constituants dangereux tels que les métaux lourds. Alors que le traitement par gazéification conduit à la production d’un gaz combustible de synthèse, chargé en goudrons. Ces goudrons vont être portés à une température plus élevée en utilisant la torche à plasma, nous allons avoir la possibilité de maximiser la quantité de gaz de synthèse produite. Ce gaz peut être utilisé pour produire de l’électricité par moteur à gaz.

L’application de la torche à plasma pour la vitrification de déchets dangereux est une solution commun, mais peu compétitive par rapport au stockage, en ce qui concerne l’application de la torche à plasma pour la gazéification des déchets non dangereux, peu commun car en phase de développement.

L’utilisation des torches à plasma dans le traitement de déchets est très commune et développée au Japon. Les freins importants au développement de ces procédés résident dans les coûts économiques ainsi que dans les impacts environnementaux. En effet, les coûts de fonctionnement sont élevés, en raison de la consommation d’énergie nécessaire, c’est pourquoi la vitrification par torche à plasma reste une technique peu compétitive par rapport au stockage avec prétraitement de déchets dangereux. Le procédé de gazéification serait plus compétitif, notamment du fait de surcoût  généré par la torche à plasma qui serait compensé par les gains énergétiques par rapport à l’incinération avec valorisation d’énergie. En ce qui concerne les impacts environnementaux, le recours à la torche à plasma présenterait,  en théorie, un certain nombre d’avantages environnementaux, comme par exemple la limitation des rejets atmosphériques de polluant grâce à la réduction des substances imbrûlées ou encore un rendement énergétique plus important qu’une installation d’incinération avec production d’électricité grâce à un rendement très élevé des moteurs à gaz.

Les incertitudes concernant l’utilisation de la torche à plasma en matière de traitement de déchets restent importantes, c’est la raison pour laquelle les réalisations basées sur des techniques de vitrification et de la gazéification de déchets sont encore limités.

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