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Carbonisation hydrothermale (HTC)

De la biomasse humide naît le biocharbon

Avec la HTC, la biomasse devient du biocharbon en quelques heures, sous pression et sous l’effet de la chaleur. Nous développons le procédé pour les stations d’épuration et les résidus et nous sommes en phase de développement et de démonstration.

Deux conteneurs verts aux portes ouvertes avec des modules à serpentins devant les montagnes grisonnes

Comment fonctionne la HTC

En système fermé, la biomasse est transformée à environ 200 °C et environ 20 bar. Les hydrates de carbone se scindent alors en charbon et en eau, et le processus libère de l’énergie. Il dure quelques heures, alors que la nature y met des millions d’années.

Vidéo explicative en anglais, sous-titres anglais incrustés dans l’image : la carbonisation hydrothermale transforme les déchets organiques en charbon végétal. Durée : environ quatre minutes.

Le procédé en trois chiffres

  • env. 200 °C

    Température

    Dans le système fermé, la biomasse est chauffée à environ 200 °C.

  • env. 20 bar

    Pression

    La pression dans le système est d’environ 20 bar.

  • quelques heures

    Durée

    Le processus dure quelques heures ; dans la nature, il faut des millions d’années.

Serpentins à l’intérieur du conteneur vert

Boues d’épuration et résidus

L’avantage pour les stations d’épuration : les boues d’épuration humides deviennent du biocharbon sans additifs, et ce biocharbon est facile à sécher. On obtient ainsi, de manière décentralisée, un vecteur énergétique stockable.

Dans notre installation d’essai, d’un débit de 180 à 200 l/h, nous avons carbonisé des boues de différentes STEP suisses. Toutes les boues ne se valent pas : les différences étaient nettes. Il a en outre été démontré que 15 à 20 % de déchets de viande peuvent être carbonisés avec du lisier.

Trois voies pour le biocharbon

Le biocharbon peut être utilisé de trois manières :

  • Combustion en cimenterie, en usine d’incinération des ordures ménagères ou pour le chauffage à distance.
  • Stockage, par exemple dans le béton ou dans des galeries.
  • Retour au sol dans l’agriculture.

La Suisse veut atteindre la neutralité climatique d’ici 2050 (zéro net). La loi fédérale sur les objectifs en matière de protection du climat, sur l’innovation et sur le renforcement de la sécurité énergétique (LCl) est en vigueur depuis janvier 2025. Les stations d’épuration des eaux usées sont à l’origine de 1 à 2 % des émissions de gaz à effet de serre de la Suisse et doivent elles aussi atteindre cet objectif. La HTC peut y contribuer.

Les certificats d’émissions négatives ne sont aujourd’hui reconnus que pour le charbon de pyrolyse. Que le charbon HTC soit lui aussi reconnu est notre objectif, pas un fait acquis.

Vannes et tuyaux du skid de chauffe devant un ciel bleu

Où nous en sommes

La HTC de la GRegio Energie AG est en phase de développement et de démonstration. En voici les preuves :

  • Projet pilote et de démonstration « HTC Innovationscampus Rheinmühle » de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), de 2018 à 2020. Le rapport final est public (ZHAW Digital Collection, Mehli et al., 2021).
  • Articles spécialisés dans Aqua & Gas (3/2021, 11/2024 et 2/2026) et dans l’article spécialisé de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) « In vier Stunden wird aus Bioabfall Kohle ».
  • Station d’épuration de Phoenixville, Pennsylvanie (États-Unis) : la première installation HTC commerciale réalisée avec la technologie de base de GRegio, en collaboration avec un partenaire.
  • Essais pilotes à la STEP de Buchs en février 2025 et une analyse de marché. Le projet « Carbon Cascade » examine si une installation HTC peut être utilisée à grande échelle.
  • Installation d’essai à l’échelle pilote : 180 à 200 l/h, 180 à 200 °C, 20 bar.

Référence aux États-Unis : station d’épuration de Phoenixville

Sur la station d’épuration de Phoenixville, en Pennsylvanie, a été réalisée la première installation HTC commerciale avec la technologie de base de GRegio.

  • Vue aérienne de la station d’épuration de Phoenixville avec bassins, réservoirs ronds et halle de l’installation
    Station d’épuration de Phoenixville, Pennsylvanie (États-Unis)
  • Deux conteneurs verts avec serpentins de tuyaux dans la halle, vue de dessus
    Station d’épuration de Phoenixville, Pennsylvanie (États-Unis)
  • Serpentins de tuyaux avec raccords à brides dans un conteneur d’installation
    Station d’épuration de Phoenixville, Pennsylvanie (États-Unis)

La station de l’Energiepark Grischa

La station « Biomasse » de l’Energiepark Grischa à Coire met en regard le biogaz et la HTC. Elle a été inaugurée le 24 octobre 2026.

  • Paroi d’exposition sur la carbonisation hydrothermale avec bocaux d’échantillons, schéma du réacteur et quatre étapes du résidu au charbon végétal
    Station Biogaz et HTC de l’Energiepark Grischa
  • Vue de la station Biogaz et HTC de l’Energiepark Grischa : images murales d’une étable, écran et panneaux explicatifs dans le conteneur
    Station Biogaz et HTC de l’Energiepark Grischa
Skid de chauffe : châssis vert avec robinetterie et entraînements devant un bâtiment
Skid de chauffe

Brevet

Pour notre système de carbonisation hydrothermale, il existe le brevet européen EP 4323479 B1 « Système et procédé de carbonisation hydrothermale ». La titulaire est GRegio Energie AG ; le brevet a été délivré le 6 août 2025.

Module d’échangeur de chaleur dans le conteneur vert devant des montagnes enneigées

Examinons ensemble si la HTC convient à votre station d’épuration

Si vous exploitez ou planifiez une station d’épuration : lors de l’entretien technique, nous exposons ce qui est démontré et ce qui relève encore du développement. Nous clarifions ensuite avec vous si une étude de faisabilité a du sens. Alex Treichler assure l’accompagnement technique des entretiens, Andreas Mehli est votre interlocuteur.