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La torche à plasma au service de l’environnement

La torche à plasma devient un des moyens possibles au service de l’environnementpour le traitement thermique de certains déchets comme les Réfiom par exemple.

Pour faire simple et comprendre, il s’agit d’un brûleur générant un flux thermique, sans flammes, sous forme d’un plasma.

Les températures sont alors de l’ordre de 10 000 °C .

Ainsi on envoie de l’air à travers un arc électrique intense et cela produit un gaz ionisé à haute température.

A l’origine, la torche à plasma servait à tester la résistance des matériaux aux températures élevées.

Mais aujourd’hui le plasma présente un intérêt pour le traitement des déchets.

En effet, le plasma permet de décomposer la quasi-totalité d’entre eux, qu’ils soient solides, liquides, organiques ou minéraux.

Il existe deux types de torche à plasma :

  • type à arc soufflé avec deux électrodes
  • type à arc transférées avec une seule électrode.

Traitement des déchets

Le traitement des déchets varie en fonction de la nature du déchet à traiter et de son objectif de valorisation.

Le principe général est de réduire le volume de la toxicité des déchets en recherchant une possible production d’énergie.

Les moyens classiques développés actuellement sont l’incinération, la co – incinération, la thermolyse, la pyrolyse et la gazéification.

Une nouvelle technique est en cours de développement avec la torche à plasma : l’incinération de déchets.

La technologie de la torche à plasma trouve là son utilité avec les techniques de traitement par gazéification et par vitrification.

La plus-value pour la chaîne de traitement, c’est que plusieurs étapes du traitement des déchets peuvent faire dans un unique réacteur.

Cela n’est pas possible avec les procédés conventionnels actuels.

Les réacteurs plasmas sont de petite taille. Cela réduit leur inertie thermique. De plus les dimensions des unités aval de traitement des gaz sont réduites.

Avantages de la torche à plasma

L’incinération – vitrification des déchets technologiques organiques dans un réacteur à plasma (sur bain de verre), permet d’éliminer les fractions organiques des déchets.

Cela permet aussi de stabiliser et de confiner leurs fractions minérales. De même c’est un atout majeur pour certaines applications.

C’est dans le domaine des déchets radioactifs nécessitant des installations de tailles minimales.

Avec la torche à plasma, la combustion complète et l’incorporation des cendres se réalisent ainsi dans un même appareil.

Ce système permet la fabrication de galets de vitrifiat.

Par contre le potentiel de sa puissance thermique de 550 kilowatts, place la torche à plasma à un niveau supérieur à ceux des procédés de chauffage conventionnels.

Sinon la torche à plasma reste un investissement économique lourd et son intérêt majeur réside dans les avantages environnementaux :

• limitation des rejets atmosphériques de polluant grâce à la réduction des substances imbrûlées

• rendement énergétique plus important de la production d’électricité grâce à un rendement très élevé des moteurs à gaz.

Plasma pour traiter les déchets ménagers

La mise en œuvre industrielle de la torche à plasma est maîtrisée pour les déchets dangereux.

Mais son utilisation reste onéreuse par rapport à la solution de stockage habituel.

Son seuil de rentabilité est celui des incinérateurs traitants 300 000 t/an.

C’est le cas pour l’usine d’incinération d’ordures ménagères de Cenon, près de Bordeaux.

Elle utilise une torche à plasma pour ses réfioms (résidus d’épuration des fumées d’incinération d’ordures ménagères) grâce à un four de fusion adapté.

Les réfiom sont vitrifiés (1400 ¡C) grâce à leur forte teneur en oxydes et ils sont ainsi neutraliser.

Après fusion, les réfioms se solidifient sous forme de verre.

Durant ce traitement, les métaux lourds peuvent aussi être récupérés.

Il faut d’ailleurs noter que la vitrification de l’amiante fonctionne depuis 1995 et permet une transformation en un produit compact et valorisable.

D’autre part, pour les déchets non dangereux, des essais tendent à développer le procédé.

Le plasma au secours de l’environnement

La torche a plasma a un rôle certain à jouer dans la purification des gaz en sortie de gazeificateur des déchets.

Et en plus bien avant qu’ils ne servent à alimenter un générateur électrique.

Pour cette raison, d’autres objectifs sont en vue avec le traitement des déchets du tri, la méthanisation et le compostage.

Le Graal de la torche à plasma permettra la gazéification directe de la biomasse et cela donc au service de l’environnement .

Cela ouvre ouvre ainsi la voie au biogazole (biodiesel ou biocarburant).

Ce biogazole sera alors obtenu avec le procédé catalytique de production d’hydrocarbures à partir de gaz de synthèse (CO + H2).

Il s’agira ainsi d’une énergie renouvelable.

Les déchets inertes ne bougent pas mais prennent de plus en plus de place.

Et La gestion de ces déchets devient également un enjeu : voir l’article.

Europlasma, expert du traitement au plasma des déchets dangereux, a annoncé son intention portant sur le déploiement de ses solutions de vitrification à haute température en Chine

Article : P. du Chélas


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Photo : drimex & Europlasma

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