Les émissions de gaz à effet de serre provenant de nombreuses usines de traitement des eaux usées pourraient être plus de deux fois supérieures à ce que l’on pensait auparavant. C'est ce que montre une nouvelle étude de l'Université de Linköping, dans laquelle les chercheurs ont utilisé des drones équipés de capteurs spécialement fabriqués pour mesurer les émissions de méthane et d'oxyde d'azote.
« Nous montrons que certaines émissions de gaz à effet de serre provenant des usines de traitement des eaux usées étaient inconnues. Maintenant que nous en savons plus sur ces émissions, nous en savons également plus sur la façon dont elles peuvent être réduites », explique Magnus Gålfalk, professeur au Tema M—Changement environnemental à l'Université de Linköping, qui a dirigé l'étude publiée dans la revue. Sciences et technologies environnementales.
Les usines de traitement des eaux usées recevant les eaux usées des ménages et des industries représentent environ 5 % des émissions de méthane et d'oxyde d'azote d'origine humaine, selon le Groupe d'experts intergouvernemental des Nations Unies sur l'évolution du climat (GIEC).
Pour calculer cela, le GIEC utilise ce que l'on appelle des facteurs d'émission qui sont liés au nombre de ménages connectés à la station d'épuration. Le modèle de calcul donne ensuite un chiffre pour les émissions de chaque station d'épuration des eaux usées. Ce nombre est une estimation et non le résultat de mesures réelles, ce qui s’est avéré problématique.
Selon les chercheurs, les stations d’épuration des eaux usées s’efforcent en permanence de réduire les émissions. Mais avec le système de reporting actuel, les émissions restent au même niveau, selon le modèle du GIEC, que les émissions réelles diminuent ou non.
« Il serait préférable que les émissions déclarées soient basées sur des mesures réelles. Cela permettrait aux municipalités de démontrer plus facilement les avantages des investissements visant à atténuer les émissions », déclare Gålfalk.
En collaboration avec le professeur David Bastviken de LiU, il a utilisé un drone spécialement construit pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre méthane (CH4) et l'oxyde nitreux (N2O) dans douze stations d'épuration suédoises qui utilisent la digestion anaérobie comme traitement des boues. Les mesures ont montré que les émissions de méthane et d’oxyde nitreux sont nettement plus élevées – environ 2,5 fois – que ce que montrent les modèles de calcul du GIEC.
Les émissions se produisent principalement après la digestion, lorsque les boues sont stockées pour réduire la quantité de micro-organismes potentiellement nocifs avant d'être utilisées, par exemple, comme engrais. L’étude actuelle montre que la quantité de méthane rejetée lors du stockage a été sous-estimée. Et les chercheurs ont découvert autre chose : les mesures ont également montré que de grandes quantités de protoxyde d’azote étaient émises.
Le protoxyde d’azote est un gaz à effet de serre très puissant mais assez méconnu : son impact climatique est près de 300 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone par kilogramme.
« Nous montrons que l'impact climatique des émissions d'oxyde d'azote provenant du stockage des boues est aussi important que celui du méthane, et cela n'était pas connu auparavant. Il s'agit donc d'une source supplémentaire majeure à surveiller », explique Gålfalk.
