FREGATE : Systèmes de bioraffinage environnemental Flexibles, Resilients, EGalitaires et Adaptés au TErritoire urbain

Projet exploratoire FREGATE (2023)

FREGATE : Systèmes de bioraffinage environnemental Flexibles, Resilients, EGalitaires et Adaptés au TErritoire urbain

Le projet FREGATE s’intéresse à la collecte et la valorisation des biodéchets en milieu urbain, dans le contexte de la généralisation de l’obligation réglementaire de collecte séparée et valorisation fin 2023 alors qu’encore très peu de collectivités les pratiquent.

Contexte et enjeux

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Parmi les nombreux défis auxquels sont confrontées les villes, la gestion des biodéchets apparaît comme un défi qui va devenir de plus en plus prégnant. En effet, la loi AGEC prévoit la généralisation de la collecte séparée des biodéchets à tout le territoire et à tous les producteurs au 31 décembre 2023. Or en 2020, seules 175 collectivités françaises disposaient d’une collecte séparée des biodéchets (ménages et/ou professionnels) représentant une couverture de seulement 6% de la population (Ademe 2022). Il est probable que beaucoup de villes n’auront pas mis en place de systèmes de collecte et de valorisation pour les biodéchets à l’horizon 2024. L’obligation réglementaire sur la valorisation des biodéchets, tout comme les enjeux de transition alimentaire et énergétique, confirment l’urgence d’une réflexion approfondie  quant aux meilleures modalités d’organisation de cette valorisation, intégrant circularité et adaptation au territoire. Dans ce contexte le concept de « bioraffinerie environnementale en milieu urbain » mérite d’être investigué. Dès lors, l’objectif du projet  FREGATE est le suivant : Comment construire des solutions de bioraffinage envionnemental flexibles, résilientes et adaptées à un territoire urbain ?

Par « bioraffinage environnemental» nous entendons « la transformation soutenable de biomasse résiduaire (déchets et sous-produits) en un spectre de produits biosourcés (alimentation humaine et animale, matériaux, molécules d’intérêt, etc.) et/ou de bioénergie (biocarburants, électricité, chaleur) » (d’après la définition de bioraffinage par l’Agence Internationale de l’Energie). De plus, nous appelons « système de bioraffinage environnemental urbain » l’ensemble du système constitué par la collecte sélective de la biomasse résiduaire sur le territoire couplée aux procédés de transformation en bio-produits/bio-énergie installés sur le territoire jusqu’à la valorisation des produits obtenus le cas échéant.

Objectifs

Une première originalité du projet est ainsi de partir des différents besoins du territoire, des différentes fonctions attendues du système de bioraffinage par les acteurs (parties prenantes et intéressées) en amont de sa conception. Plus précisément, il ne s’agit pas simplement de « gérer et valoriser des biodéchets » (démarche partant des déchets) mais de « produire des biens et services qui intéressent la ville, ses habitants et les acteurs de son territoire, à l’aide de la valorisation des biodéchets  »… Au-delà des fonctions et besoins des habitants et acteurs du territoire, un ensemble de facteurs propres aux différents territoires peuvent avoir un impact significatif sur les conditions de fonctionnement des solutions de bioraffinage mises en place, comme la/les densité(s) de population dans le territoire ou ses quartiers, l’utilisation de l’espace etc…

Une deuxième originalité du projet est la prise en compte des besoins des habitants et acteurs du territoire de façon « égalitaire » ou « partagée » pour la conception des systèmes de bioraffinage urbain

Une troisième originalité du projet est de considérer la flexibilité (notamment la modularité) des systèmes de bioraffinage comme une nécessaire contrainte à leur conception. En effet, les trajectoires possibles de la production des déchets organiques urbains dans les années à venir sont multiples : de l’augmentation générale constante (scénario « business as usual ») à la réduction drastique consécutive à la mise en place de stratégies fortes de prévention (en particulier de réduction du gaspillage alimentaire) en passant par l’évolution de leur composition en fonction de la modification des comportements alimentaires. La capacité des systèmes de bioraffinage à s’adapter à ces (r)évolutions potentielles, voire à se transformer, est essentielle afin de ne pas créer localement des installations dont le dimensionnement et le financement imposent un flux minimal de matières résiduaires entrantes incompatible avec les stratégies de prévention des déchets, pouvant aller jusqu’à entraîner l’importation de déchets des territoires voisins.

Une quatrième caractéristique originale du projet est de prendre en compte, toujours comme une des contraintes souhaitables à leur conception, l’apport des systèmes de bioraffinage à la résilience du territoire, notamment en termes d’autonomie des villes en énergie et en produits bio-sourcés, mais également en termes de demande accrue de matière organique, que ce soit pour l’agriculture urbaine ou pour l’agriculture de l’hinterland.

Le projet traitera 3 questions de recherche fortement liées :

  • Comment co-construire un design adapté de Système Urbain de Bioraffinage Environnemental (SUBE) pour son territoire et ses besoins ?
  • En quoi la flexibilité/modulabilité du SUBE change-t-elle le cadre des contraintes du design adapté ?
  • En quoi le cadre de la résilience change-t-il le cadre des contraintes du design adapté ?

 

Résultats

  • démarrage du projet janvier 2023

Contact - Coordination :

Acteurs du projet

Structures INRAE

Département ECOSOCIO

UMR MoISA

Comportement des acteurs, économie, marketing ; Diagnostic territorial, acteurs et territoire, comportement d’acteurs, gouvernance

Département TRANSFORM

UR BIA

Caractérisation et valorisation des produits bio-sourcés et co-produits dans les systèmes bio-économiques ; Modélisation des connaissances scientifiques ou à dires d’expert

UR LBE

Génie des Procédés

UR OPAALE

Filières de gestion des déchets urbains, territoire, évaluation environnementale, analyse spatiale ; Génie des procédés

UMR PROSE

Génie des procédés de valorisation des biodéchets, approches systémiques et modélisation

UR QuaPA

Caractérisation physico-chimique de sous-produits animaux et des molécules extraites ; Génie des procédés ; Prise en compte du territoire

UMR SAYFOOD

Génie des Procédés, conception adaptée aux échelles territoriales, modularité des procédés, intensification

Partenaires extérieurs

Centre International de Ressources et d’Innovation pour le Développement Durable (CIRIDD)

Accompagnement des territoires à aller vers plus d'économie circulaire

Compostond

Terrains d’étude compostage et valorisation des biodéchets, organisation des acteurs

REGARDS

Economie écologique

Université Sidi Mohamed Ben Abdellah de Fès (Maroc)

Economie et gouvernance territoriales pour le développement durable, terrains d’étude au Maroc.

Université de Technologie de Troyes (UTT)

Economie circulaire, écologie industrielle et territoriale, métabolisme urbain, transition des systèmes socio-techniques, résilience

Date de modification : 21 septembre 2023 | Date de création : 03 avril 2023 | Rédaction : PSM