smart. clean. sustainable.
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Clean City Lab
La pollution de l'environnement marin par le plastique est l'une des préoccupations les plus alarmantes. De grandes quantités de plastique flottant sont observées dans les principaux gyres océaniques. Comme nous le savons maintenant, ceci n'est que la partie émergée de l'iceberg.
La présence du plastique a été détectée sur les rivages de tous les continents. Les mégots des cigarettes sont les déchets les plus fréquemment rencontrés lors des opérations de nettoyage des rivages. De nombreux macro-plastiques se dégradent en micro-plastiques et, selon leur densité, se dispersent sur de grandes distances ou coulent.
Aujourd'hui, en Europe, 75 % de la population vit dans les villes et l'augmentation de la population urbaine représente une tendance mondiale. Les villes se transforment en centres d'activités et de loisirs ; les habitudes sociales changent ; la population s'approprie les espaces publics. Les déchets augmentent — et avec eux, les incivilités (détritus, saleté, etc.). Les déchets qui échappent à la collecte se diffusent dans l'environnement. En particulier, les villes sont tenues responsables, en tant que principale source du problème du rejet des mégots de cigarettes dans les plans d'eau.
Diverses études ont été réalisées pour estimer les quantités de plastiques qui pénètrent dans les océans à l'échelle mondiale. Une étude de Boucher et al. estime que 3 % de tout le plastique produit se retrouve dans l'environnement chaque année. Plus précisément, une étude récente menée par l'Université de la Côte d'Azur porte sur les fuites de mégots de cigarettes et suggère un taux de rejet moyen de 6 % pour le monde entier. Ces simulations — modèles globaux — permettent de dimensionner le problème et d'identifier les causes profondes afin de définir et de mettre en œuvre les actions correctives.
En général, la modélisation des rejets de plastique se fait en trois étapes : (i) estimation de la masse de plastique qui finit en déchets, (ii) quantification de la fraction de déchets mal gérés, et (iii) estimation du rejet de la fraction de déchets mal gérés. Ces modèles fonctionnent à partir d'un ensemble d'hypothèses, telles que la mauvaise gestion des déchets, la présence de détritus, le taux de rejet, etc. Tous les développeurs de modèles mettent l'accent sur la difficulté à quantifier ces hypothèses. En effet, ces taux sont rarement mesurés sur le terrain et les données relatives sont très limitées.
Lors d'une expérience en ville de Genève, Cortexia a essayé de caractériser et de mesurer sur le terrain la diffusion des déchets de la chaussée vers l'environnement. Cela permet de comparer les résultats mesurés avec les hypothèses de ces modèles globaux. Ce projet complète les travaux antérieurs de la société sur l'impact environnemental du nettoyage urbain et les solutions pour réduire les déchets de mégots. L'étude vise à répondre à la question suivante : quels sont les déchets rejetés par les villes dans l'environnement, et en quelle quantité ?
Les mégots de cigarettes, les petits morceaux de plastique et les papiers sont les détritus les plus répandus dans les villes. Cortexia part du principe que les déchets au sol, qui ne sont pas collectés par le nettoyage urbain, s'infiltrent dans le système d'écoulement des eaux de la ville. Nous avons mesuré les quantités de ces déchets, qui échappent au processus de nettoyage mécanique, ainsi que les quantités retrouvées dans le système d'écoulement des eaux, afin de déterminer un taux de rejet. Le résultat a ensuite été comparé aux hypothèses utilisées dans les modèles de simulation.
Les balayeuses sont largement utilisées pour nettoyer les routes de leurs déchets, de la poussière et pour éviter la croissance des mauvaises herbes. Cela signifie-t-il qu'après le nettoyage, la route soit exempte de détritus ?
La mesure de la propreté urbaine, en utilisant par exemple le Clean City Index, confirme que le niveau de propreté après le nettoiement mécanisé est très élevé. La qualité de la propreté après le travail des machines est incontestable. Néanmoins, une observation plus détaillée montre que si tous les déchets sont enlevés, ce n'est pas le cas des mégots de cigarettes. Nous nous y sommes habitués et ne voyons plus les mégots coincés dans les fissures de la route, entre les pavés et dans les grilles des arbres, même après qu'une balayeuse ou un nettoyage manuel soient passés.
Nous avons caractérisé "l'efficacité" du nettoyage mécanique dans notre rue de référence. Cette rue dispose d'un revêtement standard et n'impose aucune difficulté pour son nettoyage. Nous avons compté le nombre de déchets dans la rue et sur le trottoir, avant et après le nettoyage. Comme mentionné précédemment, les seuls détritus restants sont les mégots des cigarettes. En moyenne sur cette rue, 16 % des mégots restent en permanence sur le sol après le passage de la balayeuse. Cette valeur confirme l'hypothèse du modèle de L. Pourchier : "15 % de mégots de cigarettes laissés sur le sol sans possibilité de collecte dans les pays à haut revenu".
La quantité de déchets susceptibles de diffuser à partir des zones urbaines dépend du taux de salissement, de l'efficacité et de la fréquence du nettoyage. Juste après le nettoiement, la chaussée se trouve dans l'état le plus propre (il reste 16 % de mégots au sol). Les déchets s'accumulent ensuite jusqu'à la prochaine session de nettoyage (état de 100 % de saleté). En moyenne, entre deux nettoyages consécutifs, une quantité égale à 58 % du total des détritus jetés pendant cette durée est temporairement exposée à une fuite dans l'environnement naturel.
Quelle que soit l'efficacité du processus de nettoyage, il y a toujours une partie des déchets au sol qui sera exposée à des fuites. Ce fait souligne l'importance des mesures contre le « littering » et la réduction du taux de déchets dans une ville.
L'hypothèse que nous avons formulée dans nos précédents articles du Clean City Lab est qu'une partie des déchets qui se trouvent en permanence sur la chaussée s'écoule dans l'environnement naturel par le biais du système de drainage de la ville. Pour quantifier la quantité et la composition de ces déchets, Cortexia a conçu une crépine à mailles à placer à l'entrée du système de collecte des eaux urbaines. Ces mailles agissent comme un filtre, piégeant les déchets avant qu'ils n'entrent dans l'évacuation d'eau.
Différents paramètres tels que les données météorologiques (température, précipitations, vent), la quantité d'eau utilisée pour le lavage et la position des entrées des collecteurs des eaux pluviales (dans un endroit calme ou encombré) ont été suivis pendant l'expérience. L'expérience a eu lieu à Genève dans la même rue pilote sur une durée de 7 mois.
Le résultat des "récoltes" sur cette période montre que les mégots de cigarettes et les plastiques d'emballage sont les déchets les plus fréquents, à raison de respectivement 6,2 et 1,8 pièces par collecteur et par jour. Pour donner un ordre de grandeur, il y a 90 collecteurs dans cette rue et 20 000 dans toute la ville. Si le taux de fuite est représentatif de l'ensemble de la ville, cela représenterait 61 000 mégots par jour, soit environ 22 millions par an, qui s'écoulent des rues de Genève vers le lac Léman via le système de drainage de la ville.
De plus, l'étude a montré une forte corrélation entre les quantités de déchets et la position des collecteurs. Davantage de mégots ont été collectés par les filtres situés à proximité des zones commerciales. Cependant, Cortexia n'a pas pu établir de corrélations claires entre le taux de rejet et les autres paramètres mesurés. Une étude plus détaillée doit être réalisée pour déterminer la contribution exacte de chaque paramètre au taux de rejet des mégots.
Le taux de rejet couramment cité dans la littérature concerne la fraction des déchets mal gérés qui atteint l'océan. Un déchet mal géré, selon Jambeck et al., est "un déchet qui est soit un détritus ou mal éliminé. Les déchets éliminés de manière inadéquate ne sont pas gérés de manière formelle et comprennent l'élimination dans des dépotoirs ou des décharges ouvertes et non contrôlées, où ils ne sont pas entièrement neutralisés". Dans cette étude, Cortexia n'a étudié que le taux de rejet associé aux déchets. Il convient de mentionner que dans un pays développé comme la Suisse, où aucun déchet municipal n'est autorisé à être jeté ou mis en décharge, les risques d'élimination inadéquate des déchets de cigarettes sont si faibles que nous considérons que la quantité de mégots éliminés de manière inadéquate est nulle.
En connaissant le nombre de mégots qui restent en permanence sur la chaussée, ainsi que le nombre de mégots qui s'écoulent dans le système de drainage de la ville (fuites), le taux de rejet des mégots dans la rue a été calculé. Le résultat de cette étude de cas dans la rue de référence en ville de Genève suggère un taux de rejet de 2 % pour les mégots de cigarettes.
Le premier taux de rejet le plus utilisé pour les plastiques est le taux générique de 25 % dans un rayon de 50 km de la côte, publié par Jambeck et al. en 2015. Cependant, Boucher et al. ont récemment proposé une matrice de taux de rejet adaptant ce taux générique pour chaque pays en fonction de sa distance au littoral et de l'écoulement du bassin versant. En considérant les ajustements suggérés par Boucher et al., le taux de rejet de plastique pour la Suisse serait de 6 %. Par ailleurs, L. Pourchier propose un taux de relargage de 5,5 % pour les mégots de cigarettes pour l'ensemble de l'Europe. En comparaison avec la littérature, l'étude de cas de Cortexia à Genève suggère un taux de rejet plus faible.
Les modèles de simulation sont des outils très puissants qui permettent de rendre plus efficaces les campagnes de lutte contre les détritus dans le monde entier en ciblant les principales causes et les points critiques. Une toute nouvelle plateforme appelée PLASTEAX fournit une bonne base de données sur la gestion des déchets plastiques et un excellent moyen pour modéliser les fuites de plastique à travers une chaîne de valeur. Parmi les nombreux types de plastique, les mégots de cigarettes sont les détritus les plus fréquemment rencontrés dans les zones proches du rivage et L. Pourchier a récemment développé un modèle global pour simuler l'apport de mégots de cigarettes dans les océans.
Dans le cadre du laboratoire Clean City de Genève, nous avons réalisé quelques expériences pour confirmer si les villes, comme le prévoient les modèles, contribuent de manière importante à la pollution plastique de l'environnement marin. Les résultats de cette étude et les conclusions sont présentés ci-dessous :
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