Maison passive »Habitat et Travail«

Pourquoi un concept alternatif d'assainissement?

	Toilette sous vide
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	Réacteur biogaz
	Pompe vacuum
	Four au gaz

Aujourd'hui, toute personne bien informée sait que nous faisons face à un problème énergétique que tous les habitants de cette terre doivent résoudre ensemble, car les ressources énergétiques disponibles – en particulier le pétrole – seront bientôt épuisées. Moins de personnes savent que d'autres ressources viendront à manquer, par exemple le phosphore.

En général, le phosphore n'existe pas dans la nature sous sa forme pure, mais en tant que combinaison sous la forme de phosphate. Toutes les plantes ont besoin de phosphate pour croître. Nous consommons ces plantes, les animaux font de même et nous en fixons une petite partie dans notre squelette.

Par contre, les phosphates utilisés dans l'agriculture et l'industrie se retrouvent sous une forme très diluée dans les fleuves et dans les mers qu'ils enrichissent de façon trop importante, ainsi que dans les stations d'épuration où ils sont filtrés via divers procédés chimiques dispendieux. Dans les deux cas, ces phosphates ne sont économiquement plus récupérables pour les humains. En mer, leur taux de concentration est trop faible; dans les centrales d'épuration, il est mélangé à des métaux lourds comme le plomb et est donc dangereux.

Le phosphore n'est pas un produit rare comme l'or ou le platine. Pour les besoins en engrais, on en trouve dans certaines mines. 80% des réserves mondiales de phosphore sont mélangées à du cadmium, un produit hautement dangereux. De fait, seul 20% du phosphore disponible est exploitable. Nous avons des réserves mondiales qui, selon les spécialistes, varient de 60 à 160 ans. Or si la consommation mondiale ne varie pas, dans, environ 200 ans, ce produit d'usage tellement répandu dans l'agriculture mondiale viendra à manquer et nous n'aurons donc plus rien à manger.

Nous savons que nous avons un problème lié à l'énergie, mais si nous sommes honnêtes nous savons que nous avons les solutions pour résoudre ces questions : le soleil brillera sans problème bien plus que pendant 200 ans. Avec les autres ressources comme le phosphore, c'est différent. Quand nous aurons consommé tout le phosphore disponible, il n'aura pas disparu de la surface de la terre, mais il ne sera pas accessible de façon économique, car trop dilué. Notre système occidental de canalisations reliées à des centrales d'épuration a longtemps constitué un réel progrès. Mis en place il y a un siècle, il s'avère aujourd'hui avoir des coûts de fonctionnement et de maintien élevés. Il nous reste donc à nouveau un siècle pour le remplacer par un système différent fonctionnant en circuit fermé. Notre installation sanitaire est une des rares possibilités pour résoudre techniquement cette question.

Cette installation est un prototype encore trop cher pour être mis en place dans d'autres bâtiments. Néanmoins, grâce à ce système, notre bâtiment fonctionne sans rejet d'eaux usées : l'eau noire (les rejets des toilettes) passe par une installation au biogaz avant de se retrouver sur les champs où elle sert d'engrais ; l'eau grise (l'eau rémanente) est nettoyée sur place par une fine membrane et peut être réutilisée pour les chasse d'eau ou l'arrosage des jardins en été. Notre installation présente de nombreux avantages et il est important que son coût de production baisse.

Notre système nommé ‘KombiVak' présente une bonne solution à la problématique des eaux usées, en tout cas en milieu urbain.

Le concept sanitaire réalisé au sein du bâtiment ‘Vivre et travailler' est basé sur les trois principes suivants:

1. Des toilettes sous vide (ou à aspiration) fonctionnent non pas avec 5 à 9 litres d'eau par chasse d'eau, mais 0,5 à 1 litre. Les matières fécales et l'urine sont aspirées et séparées dans un système de tuyaux sous pression qui existe depuis longtemps dans les avions, les bateaux et les trains à grande vitesse allemands (ICE).
2. Une centrale au biogaz permet aux matières fécales (encore appelées eau noire) de pourrir dans un cylindre maintenu à une température constante de 37 degrés. Le biogaz est constitué à 40% de méthane et 60% de gaz carbonique. Ce CO₂ reste stable pendant la combustion, sa présence permet au méthane de ne pas être sous sa forme pure qui est explosive (au même titre que le gaz naturel). Avec le biogaz, il est possible de cuisiner ou de se chauffer. Nous avons fait le choix de la cuisson, car les quantités produites ne suffiraient pas pour le chauffage et ce, même dans un bâtiment passif. À ce jour (février 2007), l'installation au biogaz ne fonctionne pas encore, en raison de problèmes liés à la coordination du travail de recherches et au financement. Je te laisse réactualiser, si nécessaire.
3. Avec le filtre à eau grise, il est assez facile de nettoyer l'eau utilisée dans le bâtiment, car cette eau grise qui provient de la douche, de la cuisine et de la machine à laver ne contient ni urine ni matières fécales et ne présente donc aucun danger d'infection. Grâce à l'épuration par une surface de roseaux, un filtre sablonneux aéré ou (comme dans notre cas) un filtre à membrane, l'eau peut être nettoyée. Elle n'est pas potable, mais elle peut être réutilisée dans les chasse d'eau ou pour l'arrosage d'un jardin.

À chacun des 3 principes techniques ci-dessus correspond une utilisation particulière:

Les toilettes à aspiration économisent l'eau. Si comme à Fribourg, le prix du m³ est à plus de 3 €, cela représente des économies importantes. À moins de 3 €, l'économie réalisée ne serait pas suffisante pour amortir ces toilettes. Dans certaines régions d'Allemagne, comme l'est du pays, où le m3 d'eau peut coûter jusqu'à 8 €, les toilettes sous vide sont alors rentables.

Le biogaz est une forme d'énergie. L'installation produit plus d'énergie qu'elle n'en demande pour maintenir le cylindre à 37 degrés et pour l'utilisation des pompes. La motivation première de produire du biogaz réside, comme cela a été évoqué plus haut, dans la volonté de clore le cercle de l'alimentation humaine.

Le filtre à eau grise ne fait pas que fournir gratuitement de l'eau pour les toilettes ou l'arrosage du jardin, il participe aussi au fait que notre bâtiment, avec sa production de biogaz, ne rejette pas d'eau. Quand on compare l'ensemble des coûts de la mise en place d'un système d'épuration et de production décentralisée de biogaz, les centrales à biogaz apparaissent bien plus onéreuses que les centrales d'épuration. Mais en contrepartie, elles ne demandent aucun système d'évacuation centralisé : l'eau grise et les eaux de pluie sont nettoyées et utilisées sur place et l'eau noire nettoyée repart comme engrais sur les champs.

L'eau de pluie:

On nous demande souvent si nous utilisons aussi l'eau de pluie. Pour notre bâtiment, la réponse est non, car à Fribourg cette utilisation n'a pas de sens écologique. L'eau de la Forêt noire arrive avec sa propre pression dans les canalisations de la ville ; le responsable local de l'eau, l'entreprise municipale Badenova, n'a besoin d'investir que 0,1 kWh d'énergie par m3 d'eau pour amener l'eau aux robinets des habitants. L'utilisation de l'eau de pluie demande en général 1 kWh, soit dix fois plus. À cela s'ajoutent les investissements écologiques pour la réalisation de réservoirs (souvent en béton) afin d'y stocker l'eau de pluie, une réalisation qui exige beaucoup d'énergie pour sa fabrication et son installation.

	Flux du matériel de nôtre système planifié