Comment dépolluer au mieux un ancien site industriel ? Cette question est devenue particulièrement prégnante depuis la loi zéro artificialisation nette, qui pousse à la réhabilitation des sites et des sols pollués. Si l’excavation des terres polluées reste le procédé le plus employé, avec 29,2 % des sites traités en France – terres et déchets étant ensuite majoritairement stockés dans des sites spécialisés ou incinérés –, la tendance est à l’in situ. C’est-à-dire stabiliser, dégrader ou extraire et éliminer les contaminants sans aucune excavation.
« L’un des critères principaux de l’attribution des “fonds friches” [qui financent notamment la reconversion d’anciens sites industriels ou miniers pollués, ndlr] est l’exemplarité. Cela a contribué à faire évoluer le marché vers l’in situ », atteste Jonathan Senechaud, le responsable développement d’activité sites et sols pollués chez Colas Environnement. Les professionnels y trouvent des avantages : exit le transport et le stockage des terres polluées… « Le faible coût de l’in situ est un argument de poids. Mais la question du bilan carbone pèse aussi de plus en plus. Les techniques in situ sont assez compétitives à cet égard », témoigne Arnault Perrault, le directeur de Colas Environnement.
Utiliser des mousses pour les eaux souterraines polluées
Cette technique, utilisée pour l’exploitation des hydrocarbures, est en cours de transfert vers la dépollution.
— Yves Duclos, expert en sites et sols pollués à l’Ademe
L’innovation joue un rôle clé. « Les traitements in situ gagnent en maturité grâce à l’amélioration des capacités de diagnostic qui localisent mieux la pollution », analyse Yves Duclos, expert en sites et sols pollués à l’Ademe. Mais un long chemin reste à faire pour assurer une fiabilité tout terrain. L’hétérogénéité et la grande variété du sous-sol, l’accessibilité aux zones contaminées et la rétrodiffusion de contaminants dans des zones moins perméables représentent des difficultés de taille pour l’in situ. Les mousses sont une innovation majeure pour l’accès aux contaminants. « Cette technique, utilisée pour l’exploitation des hydrocarbures depuis des décennies, est en cours de transfert vers la dépollution », relate Yves Duclos.
Les mousses ont une viscosité élevée et sont rhéofluidifiantes. À l’injection, elles saturent les zones de forte perméabilité. Elles favorisent ainsi l’écoulement de produits dépolluants dans les zones moins perméables, ou mobilisent les contaminants pour les pomper. Le défi ? Injecter une mousse aux propriétés optimales. Le consortium Innovasol a développé un mousseur terrain dédié à l’injection de mousse dans un puits de forage. L’innovation réside dans le contrôle précis de la texture par le ratio liquide-gaz grâce à un générateur. Dans le cadre du démonstrateur technologique du projet Silphes, les mousses ont été utilisées pour améliorer le traitement in situ des eaux souterraines polluées par des produits organochlorés, denses et non miscibles à l’eau. L’objectif : améliorer l’extraction des phases résiduelles après pompage. Les niveaux de récupération grimpent à 98 % dans les essais en colonnes, et un test sur site s’est révélé prometteur.
Bien dimensionner le traitement
Autres développements en cours : l’amélioration des traitements physiques et chimiques. « Pour les produits chimiques, la difficulté est de bien caractériser leur efficacité et leurs conséquences, précise Pierre Faure-Catteloin, le président du groupement d’intérêt scientifique sur les friches industrielles (Gisfi). Un traitement mal dimensionné peut transformer la pollution au lieu de la dégrader. » L’entreprise Valgo a développé un réactif réducteur spécifique – Valgoris – à base de poudre de fer micrométrique et d’une source de carbone. Sa libération progressive assure une dégradation complète et irréversible des polluants chlorés. Injecté cette fois sous sa forme nanométrique, le fer utilisé par le procédé Naneau de Serpol est en mesure de dégrader les polluants récalcitrants.
Autre solution couramment utilisée pour la dépollution in situ : la désorption thermique, qui assure la dégradation des contaminants par augmentation de la température. « Ce procédé était en plein développement ces dernières années, mais la hausse des prix de l’énergie a marqué un coup de frein », constate Jonathan Senechaud. Sur un site industriel pollué en solvants chlorés, Colas Environnement teste une technique de désorption différente, celle du chauffage par résistance électrique (electrical resistance heating, ou ERH). « Le procédé thermique au gaz nécessite d’atteindre une température de plusieurs centaines de degrés, décrit Jonathan Senechaud. Ici nous chauffons à 90 °C, cela change le comportement chimique et physique des polluants. » Cette innovation permet de dégrader les composés organo-halogénés volatils puis de les aspirer, et présente l’avantage de pouvoir atteindre des profondeurs importantes. La reconversion massive des friches industrielles promet de donner un coup de fouet au secteur.
Le phytomanagement pour restituer un sol fertile
Les traitements in situ offrent une approche plus vertueuse de la dépollution. Un pas supplémentaire est engagé avec le fait de restituer un sol dépollué mais aussi fertile. Depuis quelques années, les traitements biologiques des pollutions – les phytotechnologies – sont apparus dans la palette à outils des professionnels. On parle désormais de phytomanagement. L’objectif est de gérer la pollution tout en maîtrisant les risques environnementaux et sanitaires sur le long terme. Pour la gestion des sols pollués, la phytostabilisation et la phytoextraction peuvent être mises en place. Elles ne permettent cependant pas de dépolluer à des niveaux aussi élevés que les techniques conventionnelles.
« L’idée n’est pas de développer des traitements dépolluants qui préservent le vivant, mais plutôt de redonner des fonctions écologiques au sol après le traitement », détaille Yves Duclos, expert en sites et sols pollués à l’Ademe. Pour ce deuxième aspect du phytomanagement, l’un des objectifs est de permettre au sol d’assurer à nouveau des services écosystémiques. À ce titre, l’entreprise italienne DND Biotech a mis au point une installation mobile, RoboNova 2.0. Sur site, les terres excavées sont traitées par un processus de bioremédiation par micro-organismes qui favorise l’humification et rétablit un sol écologiquement actif. Autre voie possible : produire de la valeur ajoutée grâce à l’implantation de biomasse à vocation énergétique ou encore industrielle.
