Le traitement des eaux résiduaires urbaines ou industrielles requiert de l’énergie, mais les effluents constituent une source potentielle d’énergie théoriquement supérieure aux besoins de la station, qu’il est possible de valoriser de diverses manières. Cet article expose les modes de production d’énergie renouvelable par les stations d’épuration (Step), et illustre chaque technologie mature d’un exemple réel et chiffré afin de quantifier l’énergie qui peut être effectivement produite par les Step.

Les principales technologies de récupération énergétique valorisent l’énergie contenue dans les boues d’épuration : il s’agit de la digestion des boues accompagnée de différentes façons de valoriser le biogaz produit (sous forme de chaleur, d’électricité, de combustible ou de carburant), et de l’incinération des boues avec valorisation de la chaleur des fumées. Une optimisation de ces technologies (notamment au niveau des prétraitements de la boue) pourrait conduire à une quasi-autonomie énergétique des stations sur le modèle des grandes stations de l’Est de l’Europe.

D’autres techniques valorisant directement le potentiel des effluents (et non pas des boues) existent ou sont en cours de développement : dans cet article on expose en particulier les pompes à chaleur, les piles à combustible et la pile biocellulaire, et les turbines hydrauliques.