Évaluation environnementale et économique de la production de ciment en Égypte utilisant un combustible dérivé de déchets municipaux

Transformer les ordures en énergie pour la construction

Chaque jour, les villes égyptiennes produisent des montagnes de déchets ménagers, dont une grande partie finit dans des décharges à ciel ouvert. Parallèlement, les cimenteries du pays brûlent de grandes quantités de charbon et de gaz, émettant des gaz responsables du réchauffement climatique. Cette étude explore une idée simple mais puissante : et si une partie de ces déchets pouvait être triée, transformée en combustible, puis utilisée pour alimenter les cimenteries — réduisant à la fois la pollution et les déchets ?

Pourquoi les déchets et le ciment sont si étroitement liés

Le ciment est la colonne vertébrale de la construction moderne, mais il a un lourd tribut environnemental. Produire une tonne de ciment nécessite généralement beaucoup d’énergie et libère environ 0,8 tonne de dioxyde de carbone, à la fois par la combustion de combustibles et par le chauffage du calcaire. En Égypte, la majeure partie de cette énergie provient encore de combustibles fossiles, tandis qu’environ 28 millions de tonnes de déchets solides municipaux sont générées chaque année et en grande partie déversées à l’air libre. Les auteurs ont vu l’opportunité de relier ces deux défis : transformer une partie des déchets en un combustible appelé combustible dérivé de déchets (RDF) et l’injecter dans les fours à ciment, en remplaçant le charbon et le gaz naturel.

Comment les ordures deviennent un combustible utilisable

L’étude a examiné une usine de RDF à Alexandrie qui traite des déchets ménagers mélangés. Des camions livrent les déchets, qui sont ensuite triés pour retirer les matériaux recyclables et les objets volumineux. Le matériau restant est broyé, tamisé, séché pour réduire son humidité, broyé à nouveau pour obtenir une taille uniforme, puis passé par une séparation aéraulique pour enlever la poussière et les fragments très légers. À partir d’environ trois tonnes de déchets mélangés, on produit approximativement une tonne de RDF — riche en plastiques, papiers, textiles et bois, avec une teneur énergétique suffisante pour bien brûler dans les fours à ciment. Si la production de RDF consomme de l’électricité et du diesel, notamment lors de l’étape de séchage, elle détourne également les déchets des décharges et réduit le besoin d’extraire et de transporter des combustibles fossiles.

Tester différents mélanges de combustible dans les cimenteries

Pour mesurer l’effet du RDF, les chercheurs ont utilisé une analyse du cycle de vie, une méthode qui suit les impacts environnementaux de l’extraction des matières premières jusqu’à la porte de l’usine. Ils ont modélisé cinq scénarios pour produire une tonne de ciment : de la configuration actuelle uniquement fossile au remplacement total du charbon et du gaz par le RDF. Dans chaque cas, la chaleur globale nécessaire au four était maintenue constante, seul le mélange de combustibles changeait. À mesure que la part de RDF augmentait de 0 à 100 %, presque toutes les mesures d’impact — comme les gaz à effet de serre, les émissions acidifiantes et les polluants toxiques affectant l’eau et les sols — diminuaient régulièrement. Dans le scénario de RDF total, l’impact sur le réchauffement climatique a chuté d’environ 19 % et l’utilisation de combustibles fossiles de plus de 60 %, par rapport à la référence totalement fossile.

Équilibrer gains environnementaux et enjeux financiers

L’équipe a également examiné les coûts de production du RDF et de fabrication du ciment. Produire du RDF requiert des investissements pour le stockage, la manutention et les systèmes de sécurité, ainsi que des dépenses continues pour l’entretien, l’électricité et la main-d’œuvre. Malgré cela, le combustible obtenu s’est avéré moins cher par unité d’énergie que l’importation de charbon et l’achat de gaz naturel. Pour une cimenterie utilisant seulement 20 % de RDF, les coûts d’exploitation par tonne de ciment ont diminué d’environ six dollars, tandis que la rentabilité globale restait presque inchangée. À des taux de substitution plus élevés, les économies sur l’achat de combustibles et les revenus potentiels liés à l’acceptation des déchets (taxes d’entrée) ont rendu le RDF l’une des options les plus attractives financièrement, notamment dans un pays fortement dépendant des combustibles fossiles importés.

Ce que cela signifie pour des villes plus propres et des infrastructures plus solides

Concrètement, cette étude montre que transformer des déchets ménagers triés en combustible pour les cimenteries peut offrir une solution « deux en un » : moins d’ordures pourrir ou brûler dans les décharges, et une production de ciment plus propre et moins coûteuse. S’il existe des défis techniques — comme le contrôle des émissions de métaux traces et de dioxines, et le maintien d’une qualité constante du RDF — les résultats indiquent qu’un usage élevé de RDF peut réduire significativement les émissions climatiques et la demande en combustibles fossiles sans nuire à l’économie des usines. Pour les pays confrontés à une croissance urbaine rapide et à l’accumulation des déchets, utiliser les ordures pour alimenter les usines qui construisent leurs villes offre une voie pratique vers une économie plus circulaire et moins polluante.

Citation: Ali, A., Abuarab, M.E., Ibrahim, M.M. et al. Environmental and economic evaluation of Egyptian cement production using refuse-derived fuel from municipal solid waste. Sci Rep 16, 11369 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44273-2

Mots-clés: combustible dérivé de déchets, production de ciment, déchets solides municipaux, analyse du cycle de vie, valorisation énergétique des déchets