Combler l’écart des émissions des eaux usées : de la source cachée aux actions mesurables

Une récente analyse mondiale effectuée dans 38 pays a révélé que les émissions des eaux usées sont sous-estimées à raison d’environ 19 à 27 %, avec un écart allant de 52 à 73 millions de tonnes métriques d’équivalent en dioxyde de carbone (CO₂) par an, en raison de l’omission de voies de traitement ou de transport, selon le journal Nature Climate Change. Ces divergences soulignent un défi majeur pour le secteur : sans un inventaire à jour des gaz à effet de serre (GES), il est difficile de planifier, de prioriser et d’effectuer des réductions d’émissions significatives.

Les émissions des eaux usées sont souvent négligées, car elles sont intégrées à des catégories plus élargies dans les inventaires nationaux de GES. Au Canada, par exemple, les eaux usées sont regroupées sous des catégories plus larges de déclaration des déchets, ce qui limite la visibilité de leurs véritables contributions.

Ces émissions proviennent de procédés biologiques. Les microorganismes et les bactéries que nous utilisons dans les installations pour les eaux usées dégradent la matière organique et les déchets solides et produisent du méthane et de l’oxyde nitreux, tous deux de puissants gaz à effet de serre ayant des effets importants sur le climat et l’environnement.

Cependant, la quantification exacte de ces émissions demeure complexe, puisque cette tâche est basée sur la variabilité et la portée du système. D’une part, les émissions de CH₄ et de N₂O, qui sont en soi difficiles à mesurer à partir des procédés des eaux usées, peuvent grandement varier d’une usine de traitement des eaux usées à une autre, même dans des usines centralisées stables, en raison des différences de conditions d’exploitation, des facteurs environnementaux et des configurations des procédés. D’autre part, la complexité des systèmes d’eaux usées englobe différents procédés de traitement, comme les stations de pompage et la gestion des biosolides, ce qui signifie que les sources principales d’émissions sont souvent difficiles à cerner et sont fréquemment entièrement omises. 

La recherche souligne que les lacunes dans les déclarations d’émissions sont causées par deux problèmes fondamentaux :

• Le manque d’instructions standardisées pour la création d’inventaires et la définition des limites du système 
• Les méthodologies et facteurs d’émissions qui manquent de cohérence et qui varient grandement selon les pays et les systèmes

Ensemble, ces facteurs compromettent la comparabilité et la crédibilité des inventaires des GES des eaux usées, ce qui complique la tâche des installations et des gouvernements lorsqu’il est question d’établir des niveaux de base ou des performances de référence.

Pour surmonter cet obstacle, il est nécessaire de s’orienter vers des méthodes standardisées, fiables, transparentes et reproductibles de quantification des émissions et d’estimation des mesures, en particulier au niveau des services publics, où sont prises les décisions relatives aux infrastructures, aux activités et aux investissements.

Bien que quelques outils pratiques aient été créés, le secteur des eaux usées a souffert d’un manque de recherches approfondies et de moyens de quantifier de façon fiable les émissions de GES. Afin combler cette lacune, GHD a collaboré avec un consortium regroupant la US Water Alliance, Northern Tilth, Cobalt Water Global et Stantec, avec la participation d’organisations telles que Jacobs, CDM Smith, Brown and Caldwell, Eddyline Strategies et l’université de Princeton, afin de mettre au point l’outil Excel de déclaration des émissions liées au climat dans le secteur de l’eau (WSCER); il s’agit du premier outil créé par le secteur de l’eau, pour le secteur de l’eau.

Créé dans le cadre du Projet 5188 de la Water Research Foundation, l’outil WSCER (prononcé « whisker ») calcule une estimation des émissions produites par les eaux usées et traduit les modèles émergents de meilleures pratiques en un outil Excel pratique pour les services publics et qui permet les éléments suivants :

• Inventaires des GES cohérents et structurés
• Limites claires pour les émissions de Portée 1, de Portée 2 et les émissions principales de Portée 3
• Standardisation des calculs et des flux de travail de déclaration
• Suivi et comparaison des émissions reproductibles et fiables d’une année à l’autre

L’outil a été testé et validé par Kevin Joseph de GHD, en utilisant des données de la Région de Halton (Ontario, Canada). Kevin a réussi à calculer les émissions pour les usines de traitement des eaux usées de Mid-Halton et de Skyway en utilisant l’outil WSCER ainsi que les améliorations aux outils, démontrant sa valeur pratique dans un contexte de services publics. 

WSCER transforme un processus complexe en un flux de travail structuré. Les utilisateurs et utilisatrices inscrivent les données essentielles opérationnelles et du système, comme les procédés de traitement, les flux et l’usage d’énergie dans des champs prédéfinis dans l’outil Excel. Les calculs de l’outil s’appuient sur des méthodologies et des facteurs d’émission standardisés afin d’estimer les émissions de GES, ce qui génère des résultats cohérents et comparables pouvant être utilisés dans les déclarations, la planification et la prise de décisions.

Essentiellement, WSCER vise à surmonter l’une des plus grandes barrières du secteur : il offre une plateforme standardisée, révisée et créée par des pairs afin d’estimer les données sur les émissions. Il s’agit du premier pas vers la transformation d’informations complexes sur les émissions en informations exploitables afin de favoriser l’atténuation.

En permettant aux services publics de saisir des données opérationnelles et de générer des estimations d’émissions cohérentes, cet outil aide à :

• révéler des sources d’émission précédemment cachées, plus particulièrement les émissions liées aux procédés de traitement des eaux usées;
• améliorer la transparence et la comparabilité dans l’ensemble des installations et des régions;
• appuyer l’établissement d’objectifs liés à la planification climatique et aux cibles de durabilité;
• identifier des occasions majeures d’atténuation;
• effectuer un suivi du progrès au fil du temps avec une meilleure confiance.

Il est important de noter que WSCER est appuyé par un rapport de directives complet qui comprend les directives de quantification des émissions liées au climat dans le secteur de l’eau (Water Sector Climate Emissions Quantification Guidelines). Ces lignes directrices offrent une base pour l’élaboration d’inventaires des cycles de vie des GES dans les systèmes d’eau et d’eaux usées. Le rapport sert de guide afin d’établir des directives pour l’industrie en matière d’émissions et d’inventaires des émissions de GES issues du cycle de vie des services publics d’eau.

La création de WSCER reflète un changement plus général de l’industrie. Alors que l’importance des émissions autres que celles du CO₂ grandit, les eaux usées ne sont plus traitées comme une catégorie secondaire ou « autre ».

De meilleures données permettent :

• des références climatiques plus précises;
• des analyses de rentabilité plus solides pour l’optimisation des processus;
• une harmonisation entre les objectifs environnementaux et le rendement opérationnel.

Ces éléments sont particulièrement essentiels pour les municipalités et les services publics qui en sont encore aux débuts de leur cheminement climatique. Des outils standardisés comme WSCER offrent une voie pour bâtir des inventaires fiables, ce qui permet une plus grande participation aux efforts de réduction des émissions.

L’élément clé à retenir est clair : il est fondamental d’améliorer les méthodes de mesure pour les émissions des eaux usées afin de réduire celles-ci.

En combinant :

• des études globales;
• des collaborations dans l’industrie;
• des outils pratiques destinés aux services publics;

le secteur s’oriente vers une compréhension plus complète et exploitable de son impact climatique. WSCER représente un grand pas vers l’avant, permettant aux services publics de créer un inventaire à jour pour tout le réseau d’eau grâce à des approches modernes.