Depuis 2021, Rennes Métropole déploie, avec la solution d’intelligence artificielle de Purecontrol, une stratégie de réduction des émissions de CO2 liées à l’énergie utilisée pour le traitement des eaux usées du territoire.
Cette technologie va désormais être mise à profit pour diminuer les émissions de protoxyde d’azote, un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2.
Une première en France.
Troisième gaz à effet de serre le plus important, le N2O (protoxyde d’azote) est un gaz jusqu’à 300 fois plus puissant que le CO2.
En constante augmentation depuis l’époque préindustrielle, il tient son origine à près de 50% des activités humaines et peut perdurer jusqu’à 100 ans dans l’atmosphère.
Source : Global Nitrous Oxide Budget and Trend Analysis, Global Carbon Project
Le secteur de l’assainissement n’échappe pas à la règle : le protoxyde d’azote représente jusqu’à 80% des émissions de gaz à effet de serre en station d’épuration. Ce gaz est produit principalement en bassins d’aération lors de la nitrification et dénitrification.
Le marché de l’eau commence donc doucement à s’intéresser au sujet.
L’objectif : rechercher des clés de réduction de ces émissions, sans altérer la qualité du traitement de l’eau.
Cependant, l’évaluation et la mesure des émissions est une tâche difficile. Suite à plusieurs campagnes de mesure avec différentes méthodes, il a été observé que les émissions de N2O varient de manière significative dans l’espace et dans le temps. Les campagnes de mesure doivent donc être précises et adaptées à l’objectif spécifique.
À partir des résultats des campagnes de mesure, un modèle peut être calibré pour décrire les émissions de l’installation/du réacteur.
À l’aide de ces modèles et observations, différentes stratégies d’atténuation peuvent être élaborées. Il est nécessaire de comprendre à un certain niveau ce qui cause l’émission et de contrôler le processus correspondant.
La régie d’assainissement de Rennes Métropole, dans son ambition de diviser par deux les émissions de gaz à effet de serre par habitant, s’est emparée du sujet.
Accompagnée de deux apporteurs de solutions, Purecontrol et Cobalt Water Global, elle déploie aujourd’hui un projet pilote pour réduire ses émissions.
En 2021, la régie d’assainissement de Rennes Métropole a fait appel à la société bretonne Purecontrol pour optimiser le fonctionnement des ouvrages de traitement des eaux usées.
Une technologie unique, basée sur l’intelligence artificielle, qui a permis de diminuer de près de 20% les consommations d’électricité des stations d’épuration et d’économiser ainsi près de 20 tonnes d’émissions de CO2.
Rennes Métropole tiendra désormais compte des émissions directes de gaz à effet de serre à travers la gestion du protoxyde d’azote dans le réglage temps réel des processus de traitement.
Ce gaz, émis dans certaines conditions par les stations d’épuration des eaux usées, peut en effet représenter la contribution majoritaire du traitement des eaux usées aux émissions de gaz à effet de serre.
Pour offrir à la régie de Rennes Métropole une solution pour réduire efficacement ces émissions, Purecontrol s’est associée à Cobalt Water Global, société Américaine spécialisée dans la modélisation et la gestion de ce gaz en station d’épuration.
Rennes Métropole a l’ambition de diviser par deux les émissions, par habitants, de gaz à effet de serre sur son territoire à horizon 2030.
Le premier facteur d’émission d’un service d’assainissement est le protoxyde d’azote produit sur les bassins d’aération des stations d’épuration.
Il est donc indispensable d’agir et pour cela la technologie de rupture proposée par Purecontrol et Cobalt Water Global nous paraît la seule solution en cohérence avec nos ambitions.
Crédit photo : Erika Varga – Purecontrol – Projet N2O Beaurade
La solution Purecontrol déjà installée sur la station d’épuration de Beaurade (Rennes Métropole) pilote en temps réel les surpresseurs d’air, afin de contrôler les processus d’aération.
L’objectif premier étant de réduire les consommations d’énergie, l’intégration de l’expertise de la société Cobalt Water Global permettra de réduire efficacement les émissions de N2O, tout en répondant aux objectifs énergétiques et environnementaux de la STEP.
Après une phase de mesure du N2O produit par le processus de traitement, Cobalt Water Global crée un modèle hybride définissant les risques d’émission de GES (gaz à effet de serre).
Une fois intégré à la plateforme d’intelligence artificielle de Purecontrol, le modèle permettra de définir et mettre en place automatiquement une stratégie de pilotage en temps réel pour diminuer les risques en contrôlant les systèmes d’aération.
Schéma explicatif – projet N2O – Purecontrol
Ce projet innovant lancé en octobre 2022 est mis en application sur la station d’épuration de Beaurade (360 000 équivalents habitants).
Après une phase de mesure des émissions réelles de N2O, la technologie développée par Purecontrol sera utilisée pour piloter et optimiser en temps réel les systèmes d’aération des bassins vis-à-vis des émissions de N2O.
Ce dispositif intelligent sera effectif dès le début de l’année 2023.
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