Résumé technique : Transformer les déchets en carburant à faible teneur en carbone dans le Nord canadien

Étude collaborative menée par Savoir polaire Canada et le Conseil national de recherches du Canada.

Savoir polaire Canada et le Centre de recherche sur les innovations dans les énergies propres du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) ont travaillé ensemble à l’étude de la transformation de déchets organiques, comme des restes de nourriture ou des déchets alimentaires commerciaux, en énergie renouvelable pour les communautés du Nord canadien. Les travaux étaient axés sur la digestion anaérobie, un processus de décomposition de la matière organique par des micro-organismes qui produit un gaz renouvelable appelé biogaz. Le biogaz est un carburant à faible teneur en carbone pouvant servir à remplacer les combustibles fossiles. Il peut être brûlé directement pour produire de la chaleur ou de l’électricité ou encore être utilisé avec du diesel dans des groupes électrogènes bicarburant. Le recours à cette technologie pourrait réduire la dépendance des collectivités éloignées au diesel, les émissions de gaz à effet de serre et d’autres répercussions liées à la gestion des déchets.

La recherche a été réalisée sur quatre ans, de 2021 à 2024. Elle comportait des essais dans les laboratoires du CNRC et de la Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique (SCREA) à Cambridge Bay, au Nunavut. L’objectif était de créer un système qui fonctionnerait bien dans les conditions uniques du Nord canadien, ce qui comprend un format réduit et un concept efficace permettant de convertir les déchets organiques locaux. Les chercheurs ont mis au point un processus à deux étapes. D’abord, une presse à vis mécanique est utilisée pour concentrer la matière organique et extraire un liquide pouvant être transformé. Ensuite, un digesteur anaérobie à haute vitesse produit du biogaz à partir du liquide. Comparativement aux systèmes traditionnels, la nouvelle approche permet de réduire de cinq à quinze fois le temps de traitement des déchets alimentaires. Le système est plus petit et plus pratique, et il peut aussi convenir aux besoins des collectivités éloignées. Parallèlement, l’équipe a travaillé à la modification d’un groupe électrogène diesel ordinaire pour le faire fonctionner au diesel et au biogaz. Pour ce groupe électrogène bicarburant, il a été possible de remplacer jusqu’à 20 % du diesel par du biogaz simulé, ce qui démontre une possibilité de réduire les émissions de gaz à effet de serre et d’offrir une source d’électricité plus durable aux collectivités.

Les tests effectués en laboratoire ont confirmé que différents types de déchets organiques présents à Cambridge Bay pourraient être convertis efficacement en biogaz. La conception du système s’est avérée bien adaptée aux conditions du Nord, ce qui montre qu’il est possible de produire à l’échelle locale de l’énergie renouvelable à partir de déchets du quotidien. Le groupe électrogène bicarburant a également permis de démontrer que le biogaz peut remplacer une partie du diesel nécessaire à la production d’électricité, ce qui contribuerait à réduire la consommation de carburant et les répercussions de son utilisation sur l’environnement. Un essai pilote de six mois mené à la SCREA a confirmé que le processus proposé pouvait convertir de manière fiable un mélange de déchets organiques en biogaz, même dans des conditions arctiques. Cette technologie est très prometteuse pour réduire les envois de diesel et renforcer l’indépendance énergétique des collectivités isolées. Toutefois, l’étude a également ciblé des points à améliorer avant le déploiement de la solution à grande échelle. Ainsi, les travaux futurs devraient porter sur l’élaboration d’outils de surveillance en temps réel pour faciliter la gestion du processus de digestion anaérobie; optimiser le système pour qu’il fonctionne bien à des températures plus basses; et diminuer la quantité d’eau nécessaire comme l’accès à l’eau potable est limité dans de nombreuses régions éloignées.

Dans l’ensemble, ce projet constitue une voie prometteuse vers l’utilisation de systèmes énergétiques plus propres et plus autonomes pour le Nord canadien. En transformant les déchets en une précieuse ressource locale, les collectivités nordiques pourraient se rapprocher d’un avenir énergétique durable et résilient.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans l’édition d’octobre 2025 de la revue Arctic Science.