Articles biomasse et filières vertes

Retrouvez ici notre sélection d'actualités concernant la biomasse et les filières vertes.

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2019/10/08

Lancé en 2018 par le ministère de la Transition écologique et solidaire, le Plan de libération des énergies renouvelables a pour but d’accélérer le déploiement des énergies renouvelables en simplifiant leur cadre réglementaire et incitatif.

C’est dans ce cadre, et après avoir conclu des groupes de travail sur l’éolien, le photovoltaïque et la méthanisation, qu’Emmanuelle Wargon, secrétaire d’État auprès de la ministre de la Transition écologique et solidaire, a lancé en mars dernier un groupe de travail « chaleur et froid renouvelables ». Celui-ci a réuni les acteurs de la filière pour identifier et lever les freins au développement du secteur.

Élisabeth Borne, ministre de la Transition écologique et solidaire, et Emmanuelle Wargon ont dévoilé aujourd’hui à Reims les conclusions de ces travaux, qui ont débouché sur 25 décisions concrètes.

Les réseaux de chaleur jouent un rôle indispensable pour massifier les énergies de chauffage sans carbone, tout comme les réseaux de froid constituent des systèmes de production et de distribution de froid efficaces au plan énergétique et environnemental.

Point de rencontre des politiques territoriales en matière d’énergie-climat et d’urbanisme, les réseaux de chaleur et de froid sont des vecteurs d’énergie renouvelable locale car ils permettent de valoriser des ressources variées telles que :

  • la chaleur fatale,
  • l’énergie du sol et du sous-sol avec la géothermie,
  • les ressources forestières locales gérées durablement,
  • la chaleur cogénérée par des unités de méthanisation territoriales, ou encore
  • l’énergie du soleil avec le solaire thermique.

Le groupe de travail a réuni au total une centaine de participants, avec l’implication forte de plusieurs d’entre eux, notamment le Syndicat National du Chauffage Urbain et de la Climatisation Urbaine (SNCU), l’association AMORCE, la Fédération nationale des collectivités concédantes et régies (FNCCR), appuyés par l’expertise de l’Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), du Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (CEREMA), et de la Direction générale de l’énergie et du climat (DGEC), qui en assurait l’animation. Un travail en ateliers avec les membres du groupe de travail s’est déroulé de mars à juillet 2019.

Les propositions faites par le groupe de travail et validées par les ministres visent à renforcer l’attractivité des réseaux de chaleur et de froid, leurs bienfaits pour les consommateurs et l’environnement, ainsi que leur compétitivité économique. L’objectif est d’inciter les collectivités territoriales et leurs partenaires à agir dès maintenant pour atteindre les objectifs nationaux à l’horizon 2030, à savoir une multiplication par 5 des quantités de chaleur et de froid renouvelables et de récupération livrées par rapport à 2012.

Les actions annoncées aujourd'hui visent 5 objectifs clés :

  • accroitre la mobilisation et l’attractivité des réseaux,
  • améliorer l’information et la protection des consommateurs,
  • renforcer la compétitivité économique des réseaux,
  • contribuer au verdissement de l’énergie livrée par les réseaux,
  • valoriser l’innovation et investir dans la Recherche & Développement.

L’annonce de ces décisions sur le territoire rémois est symbolique par le fait que les réseaux de chaleur et de froid sont des outils au service des politiques énergétiques et environnementales territoriales. Leur développement touche directement le quotidien des logements, entreprises et bâtiments publics raccordés.

Retrouver la liste des 25 actions dans le dossier de presse


Source : Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie



2019/10/08

[L'idée verte] La Cavac produit sans déchets ses panneaux isolants en chanvre

Une coopérative céréalière qui se diversifie dans les matériaux de construction durable. Non seulement cela existe, mais en plus, ça marche. Comme le prouve la Cavac.

[L'idée verte] La Cavac produit sans déchets ses panneaux isolants en chanvre

Depuis dix ans, la Cavac, qui regroupe 5 000 agriculteurs en Vendée et dans les départements limitrophes, le prouve grâce à son usine de transformation du chanvre et du lin en fibres techniques et en panneaux d’isolation, à Sainte-Gemme-la-Plaine (Vendée).


Source : Usine Nouvelle



2019/09/02

CRDA du bocage

Dans la Manche, le GIEE Energie, le CRDA du Bocage et la Chambre d’agriculture étudient l’opportunité d’un marché local du carbone. Le projet vise à mettre en relation les entreprises locales qui souhaitent compenser leurs émissions de carbone liées à leurs activités et les agriculteurs qui séquestrent le carbone dans les haies, les prairies naturelles, les couverts végétaux, les sols…

Un arrêté du 28 novembre 2018 permet aux agriculteurs de répondre à la demande de compensation locale, ce qui n’était pas possible auparavant. C’est une opportunité que souhaitent saisir les agriculteurs du GIEE Energie.

Dans la Manche, la Communauté de Communes Ouest Centre Manche est un territoire en transition énergétique. Dans ce cadre, des agriculteurs du secteur se sont regroupés en GIEE pour mettre en place des actions en faveur de la transition énergétique : économies de GNR et d’électricité, autonomie alimentaire, échanges parcellaires, production d'énergies renouvelables et stockage de carbone.

Les membres du GIEE ont fait le calcul du bilan carbone de leurs exploitations. Il s’avère positif grâce à la présence d’un kilométrage de haies important, de prairies naturelles, de couverts végétaux. Les adhérents du GIEE Energie séquestrent en moyenne 100 tonnes de carbone additionnel sur leurs exploitations. Leur idée est désormais de se mettre en relation avec les entreprises du territoire pour leur offrir un service de séquestration du carbone et être rémunérés pour cela.


Source : Trame



2019/07/05

Biocarburants avancés, quel avenir dans les transports ?

L’IFPEN organisait une table ronde le 26 juin 2019 sur l’avenir des biocarburants de deuxième génération dits avancés, issus des déchets agricoles et résidus forestiers. Voici la synthèse de cette journée.

Le contexte réglementaire de la stratégie française

Anne-Florie Coron, Sous-Directrice de la sécurité d’approvisionnement et des nouveaux produits énergétiques, Direction générale de l’énergie et du climat (Ministère de la Transition écologique et solidaire)

Le contexte réglementaire français s’inscrit dans le cadre de la stratégie française pour l’énergie et le climat publiée début 2019. Ce cadre présente deux volets :

  • la stratégie nationale bas carbone, qui vise la neutralité carbone à horizon 2050 et qui concerne tous les secteurs ;
  • la Programmation Pluriannuelle de l’Energie qui fixe les objectifs à horizon 2023-2028 en matière d’efficacité énergétique, de sécurité d’approvisionnement et de développement des énergies renouvelables.

Dans ce cadre, décarboner le secteur des transports est un enjeu fondamental pour atteindre la neutralité carbone, ce qui passe par trois grands piliers : réduire la consommation, électrifier les usages et, lorsque le moteur thermique est incontournable, développer les biocarburants avancés et le bio GNV. Les biocarburants liquides ont tout leur sens dans le cadre du transport aérien. Cette solution est d’ailleurs discutée dans  le cadre d’un partenariat pour la croissance verte qui réunit toutes les entreprises du secteur aérien et l’Etat pour le développement des biocarburants aéronautiques.

Deux projets de loi contribuent à mettre en place le cadre législatif énergétique :

  • La Loi d’Orientation des Mobilités, en cours d’adoption, prévoit un cadre pour le développement des mobilités douces (vélo, transports en commun) ainsi qu’un soutien public aux unités de production de bio GNV. L’objectif : ne plus avoir de véhicules légers circulant à énergies fossiles à horizon 2040 ;
  • La loi énergie-climat fixera des objectifs en matière de décarbonation, notamment la neutralité carbone à horizon 2050.

En ce qui concerne l’incorporation des biocarburants, des outils incitatifs existent (sous forme de taxe à l’incitation fixée chaque année dans la loi de finances) pour les transports terrestres, et un outil similaire devrait être proposé prochainement pour le transport aérien. L’objectif est de répondre aux objectifs de la directive REDII qui prévoit 3,5% de biocarburants avancés à horizon 2030.

La question de l’approvisionnement en biomasse

Patrice Mangin, Directeur I2E3 (Institut d’innovations en éco-matériaux, éco-produits et éco-énergies – Canada) 

La question de l’approvisionnement en ressource a toute son importance. Cette question est fortement liée à l’acceptabilité sociétale des projets et à leur impact sur la biodiversité. En ce qui concerne cette dernière,  la question est simple si l’on parle en termes de métrique (nombre d’individus recensés), mais devient plus complexe si l’on parle en termes de diversité des espèces. Or la modification des espèces présentes peut être due à de nombreux facteurs (modification de l’habitat, du climat, etc.).

Le projet Bioénergies La Tuque (BELT) a pour objectif de construire la première bio-raffinerie canadienne à partir de résidus de coupes forestières. Il représente 800 millions d’euros d’investissement, et vise à remplacer 5 à 7% des carburants fossiles utilisés pour les transports au Québec par des biocarburants avancés. L’objectif est de faire des carburants de type drop-in.

Parmi les parties prenantes consultées, BELT travaille notamment avec la communauté Atikamekw des Premières Nations, qui a une très bonne connaissance de la ressource. La sécurisation des approvisionnements sur 25 ans minimum est également clé pour une usine qui va produire pendant 40-50 ans.

La réglementation est un autre élément clé pour le développement des biocarburants avancés. Par exemple, en Amérique du Nord, les biocarburants avancés permettent d’obtenir des crédits carbone et à ces projets d’atteindre un équilibre financier. En revanche, sans législation solide, ces projets ne tiennent pas la route parce que l’investissement de départ en capital est trop important.

L’incitatif (ou mandat au Québec) est également un moyen de favoriser les biocarburants, en imposant une certaine part de biocarburants avancés dans les carburants fossiles. Cela crée le marché et met tous les producteurs sur un pied d’égalité.

On constate aujourd’hui une forte demande en biocarburants. Neste par exemple a installé des stations multi-carburants en Finlande et a constaté que le public était prêt à accepter un prix plus élevé pour des carburants avancés.

Les technologies françaises de biocarburants avancés sur le point d’entrer sur le marché

Jean-Christophe Viguié, responsable de programme biocarburants (IFPEN) 

Dans le cadre de la décarbonation du secteur des transports, les biocarburants représentent une option de choix à plusieurs titres :

  • Ils peuvent être déployés sans nécessiter de mise en place massive d’infrastructures nouvelles ;
  • ils peuvent être utilisés dans les véhicules actuels car ils se mélangent souvent jusqu’à des teneurs élevées avec les carburants conventionnels ;
  • ils peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec des options technologiques nouvelles comme l’hybridation ;
  • et, enfin, ils représentent à court ou moyen terme la seule option technique pour décarboner certains secteurs tels que le transport aérien.

Biocarburants avancés et conventionnels sont deux options qui se complètent. Les biocarburants conventionnels sont déjà  une réalité industrielle en France :  ils sont incorporés de 7 à 8 % dans les carburants et représentent 25 000 emplois. En revanche, ils sont issus de matières premières pouvant entrer en concurrence avec un usage alimentaire (sucre de betterave, amidon de maïs, de blé ou huile de colza). C’est pour cela que dès les années 2000 d’importants travaux de R&D ont été lancés pour développer de nouvelles technologies pour la production de biocarburants avancés à partir de ressources lignocellulosiques. IFPEN s’est engagé pleinement dans ces travaux et a participé à deux projets majeurs en France :

  • Futurol (démontrer la production de bioéthanol avancé, technologie validée sur plus de 10 biomasses différentes), et
  • BioTfueL (démontrer la production de biogazole de synthèse et de biokérosène de synthèse homologué par l’ASTM pour être incorporé jusqu’à hauteur de 50% dans les réservoirs des aéronefs).

Il est important de développer ce type de projets en commun avec des industriels afin de bien comprendre leurs enjeux et leurs objectifs. Ces technologies permettront de produire des carburants avec une réduction des émissions de GES de 85 à 90 % par rapport à la référence fossile. Pour déployer ces technologies aujourd’hui à l’échelle industrielle, il est nécessaire de disposer d’un cadre réglementaire et il est souhaitable d’aider les premiers industriels qui vont se lancer ; il faut également un cadre fiscal dédié et stable pour les produits ; et enfin d’une réglementation de l’émission des véhicules qui prenne en compte l’ACV complète des véhicules et non pas les seules émissions de CO2au pot d’échappement.
Pour le biojet, le carburant n’étant aujourd’hui pas taxé, et sans objectif d’incorporation ni système fiscal dédié, il est difficile d’y inclure des biocarburants qui ont un bilan environnemental plus favorable que les fossiles mais restent plus onéreux.

La France a des atouts forts pour développer cette filière des biocarburants avancés, car elle dispose d’une industrie de production de biocarburants conventionnels, d’une industrie du raffinage, de ressources lignocellulosique importantes, et de technologies de production de biocarburants avancés. Les unités de production de biocarburants avancés pourraient s’intégrer soit à des unités de production de biocarburants conventionnels, soit à des raffineries de pétrole, de façon à trouver des synergies et réduire les investissements qui sont importants. Quant à la biomasse, l’enjeu en France n’est pas tant la quantité que la mobilisation. Enfin, les unités de production de biocarburants avancés sont également la porte d’entrée vers des bioraffineries : par exemple dans une unité de bio-éthanol avancé, on peut coproduire des sucres deuxième génération, qui seront la base des molécules plateforme pour des produits avancés. Des projets sont désormais en cours dans le monde (Inde, Est de l’Europe), pour développer de tels projets industriels, il faut 4 ou 5 ans, c’est aujourd’hui qu’il faut les amorcer. Ces unités permettront de créer des emplois industriels des emplois agricoles et sylvicoles et de décarboner les transports.

Enjeux et opportunités dans le secteur de l’aviation

Nicolas Jeuland, Responsable Prospective carburants bas carbone (Safran

Le secteur aérien est actuellement au centre de beaucoup de discussions quant à son empreinte environnementale. Il y a déjà eu beaucoup d’évolutions en 50 ans, un aéronef actuel émet 80 % moins de GES par passager.km comparé aux premières générations. L’ensemble de l’industrie aéronautique travaille d’arrache-pied pour poursuivre cette réduction de l’empreinte environnementale de l’aviation et s’est fixé des objectifs ambitieux. Les carburants alternatifs durables, dont les biocarburants avancés, font clairement partie de la solution.

Le domaine aéronautique présente cependant un certain nombre de contraintes qu’il faut prendre en compte.
Tout d’abord, il convient de s’assurer que tout développement technologique d’énergie alternative permet de continuer à assurer la mission première de ce secteur, qui est le transport de voyageurs d’une manière sûre et efficace sur de longs trajets. Tout développement d’énergie alternative doit donc se faire dans cette optique de maintien d’un niveau optimal de sécurité, et de maintien des performances (rayon d’action, tenue à froid…)
A titre d’exemple, l’avion électrique à batteries n’existera pas avant très longtemps sur du moyen ou du long-courrier car, actuellement, même les meilleure batteries ne permettent pas d’effectuer ce type de trajet compte tenu de la densité énergétique de ces batteries et donc du poids embarqué.

La sécurité est un élément fondamental. Il n’est pas envisageable que le développement d’une énergie alternative se fasse au détriment du niveau de sécurité optimal des vols. C’est pour cela que les biocarburants de deuxième génération, les « drop-in », nous intéressent particulièrement, parce que leur contenu énergétique est très élevé et la compatibilité avec l’ensemble des aéronefs / aéroports est déjà garantie à des taux de mélange pouvant aller jusqu’à 50 %. Des filières de production de biocarburants avancés sont en effet d’ores et déjà certifiées au niveau international; ils peuvent donc être intégrés de façon sûre dans tous les avions du monde jusqu’à 50 %.

La principale difficulté de l’aéronautique réside principalement dans les vols internationaux :

  • Cette notion d’international implique une coordination entre pays. Il est indispensable qu’un carburant jugé comme ayant un bénéfice environnemental dans un pays soit jugé de la même façon dans un autre pays. Cela se discute à un niveau international au sein de l’OACI. Cette organisation a permis de réelles avancées, telle que la mise en place de cadres internationaux comme le CORSIA, le seul organisme international qui permet à l’industrie aéronautique de compenser ses émissions ;
  • Les carburants représentent 40 % des coûts opérationnels d’une compagnie aérienne. Il est donc important de prendre en compte dans les mécanismes mis en place pour développer ces biocarburants (actuellement encore 2 à 3 fois plus chers que les filières classiques) les aspects distorsions de concurrence au niveau local et d’éventuels effets négatifs liés par exemple à des stratégies d’achats de carburant particulières (stratégies dites de « tankering », par exemple faire le plein de l’aéronef pour plusieurs missions, ce qui a pour conséquence d’alourdir l’aéronef et d’augmenter les émissions, ou encore d’effectuer des escales dans les aéroports à bas coût de carburant).

La limite désormais est qu’il faut que ces carburants arrivent sur le marché dans des conditions économiques acceptables pour tous. Et pour cela, il va falloir un message fort de la part des pouvoirs publics afin notamment de donner aux industriels une vision sur le long terme (réglementation, critères de durabilité) qui lui permette d’investir dans les unités de production de biojet. Des mécanismes de soutien à la demande devront également sans doute être mis en place pour « lancer la machine ».

> Écouter l’ensemble des débats

Le point de vue de Renault Trucks :


Source : Bioénergies International



2019/06/26

 

Lancement de GoodChips® première certification internationale du bois déchiqueté combustible

Article paru dans le Bioénergie International n°59 de janvier 2019

Plaquettes de hêtre criblées, photo Frédéric Douard

Le 30 octobre 2018, Bioenergy Europe, l’association européenne de la biomasse, a lancé GoodChips®, première certification internationale de la qualité pour bois-énergie distribué sous forme de plaquettes ou de broyats. “La création de GoodChips® répond à une demande de longue date de la part de l’industrie. Le développement croissant du marché a vu l’arrivée d’une multitude de nouveaux acteurs. Le besoin d’un moyen fiable et indépendant de distinction des entreprises mettant en œuvre les bonnes pratiques et se focalisant sur la qualité de leur produit est désormais devenu nécessaire” a déclaré Jean-Marc Jossart, secrétaire général de Bioenergy Europe.

En Europe, les plaquettes représentent aujourd’hui 50 % de l’ensemble du bois-énergie. Jusqu’à présent, et bien que ce produit ait été commercialisé partout dans le monde depuis des décennies, aucun système de certification à vocation internationale n’avait encore été développé. Mis à part plusieurs certifications nationales existantes, le marché s’est essentiellement développé sans cadre de gestion global et GoodChips® a pour ambition de combler ce manque, tant au niveau international que national si besoin.

La création de GoodChips® est le résultat d’un long processus de consultation avec les producteurs, distributeurs, constructeurs et associations. L’aboutissement de ce travail est un schéma de certification complet incluant douze classes de qualité (huit pour les plaquettes, quatre pour le broyat), s’adressant à chaque profil de producteur et d’utilisateur final, pour un usage industriel ou domestique. L’arrivée de GoodChips® devra faciliter le choix entre les offres en fournissant une information universelle, basée sur un ensemble de normes ISO, et certifiée par un organisme tiers.

Criblage de plaquettes forestières, photo Bioenergy Europe

La certification est gérée par l’équipe, qui au sein de Bioenergy Europe, a mis en place ENplus® pour les granulés de bois. L’évaluation de la conformité du produit est quant à elle réalisée par des tiers certificateurs, accrédités et référencés par GoodChips® et agissant indépendamment du management de GoodChips®.

La structure de coût est progressive. GoodChips® a été développée pour englober la variété des profils actifs dans l’industrie et ne se limite pas seulement aux plus gros acteurs. Une cotisation fixe de 500 € est applicable pour un volume de production certifié inférieur à 5 000 tonnes par an, tandis qu’une tarification de 0,10 € par tonne certifiée sera appliquée pour les plus gros volumes. Des réductions sont prévues pour les volumes supérieurs à 40 000 tonnes, avec un autre palier à 80 000 tonnes. Et pour lancer la machine, les producteurs rejoignant GoodChips® en 2019 bénéficieront d’une remise de 30 % valable jusqu’en 2021.

Actuellement, la Belgique est le seul pays francophone qui dispose déjà d’un organisme référent pour GoodChips®, la FEBHEL, la fédération interprofessionnelle belge du bois-énergie, qui en tant que partenaire national, collabore au déploiement de GoodChips® en Belgique. Des partenariats d’accompagnement sont aussi déjà établis en Pologne, en Croatie, en Lituanie et sont en instruction dans d’autres pays.

Du côté des organismes certificateurs, PCU Deutschland en Allemagne et ENAMA en Italie ont d’ores-et-déjà été agréés par GoodChips®. Quatre laboratoires ont aussi été agréés pour la partie tests : ASG Analytik-Service GmbH et Eurofins Umwelt Ost GmbH Niederlassung Freiberg en Allemagne, Inspectorate Estonia AS – Bureau Veritas en Estonie et Energy Agency of Plovdiv en Bulgarie. GoodChips® enregistre l’arrivée de nouveaux organismes de façon quasi-quotidienne.

L’équipe GoodChips® invite donc toutes les parties intéressées à participer au déploiement de cette certification (organismes professionnels, certificateurs ou laboratoires) à se manifester pour candidater.

À cette heure, les premières démarches de certification de fournisseurs de bois déchiqueté sont déjà engagées et Bioénergie International refera un point sur l’avancement de cette certification prochainement.

Contact et information supplémentaires :
 +32 23 19 47 35
info@goodchips.eu – goodchips.eu

Frédéric Douard


Source : Bioénergies International



2019/06/22

La granulation en unités mobiles de biomasses sous-exploitées

Article paru dans le Bioénergie International n°54 de mars-avril 2018

Le laboratoire RAGT Energie à Albi, photo RAGT

RAGT Énergie, société experte en valorisation énergétique de la biomasse basée à Albi, travaille depuis 2015 au sein du programme de recherche et d’innovation MOBILE FLIP, en collaboration avec douze organisations européennes. Retour sur des travaux qui ouvrent de nouvelles perspectives de valorisation !

Origine du projet

De par son histoire, l’Europe est un grand producteur de biomasse mais une bonne partie de ses sous-produits agricoles ou forestiers est actuellement difficilement exploitable, car très hétérogène, saisonnière et dispersée sur le territoire.

Le groupe de travail MOBILE FLIP, photo RAGT Energie. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Pourtant de nombreux produits biosourcés pourraient être créés à partir de ces ressources, comme des biochars pour assainir les sols, des pesticides naturels utilisables en agriculture ou agroforesterie, des adjuvants pour la production de panneaux de bois, des sucres hydrolysables comme intermédiaires avant production de sucres simples, ou des biocombustibles pour valorisation en énergie.

Le projet MOBILE FLIP vise donc à concevoir des unités regroupant les technologies clés de conversion de la biomasse qui puissent être :

  • mobiles, afin de pouvoir accéder plus facilement et à moindre coût à ces ressources ;
  • flexibles, afin de pouvoir utiliser des matières aux caractéristiques physiques et chimiques très variables.

Test de granulation de hêtre torréfié, photo RAGT Energie

Cinq chaînes de valeurs sont actuellement étudiées dans lesquelles
les technologies suivantes sont présentes :

  • Granulation, consistant à densifier la matière sous forme de granulés,
  • Torréfaction, prétraitement thermique réalisé sous atmosphère inerte (en général du diazote), entre 200 et 350 °C, permettant d’améliorer les qualités d’un biocombustible (pouvoir calorifique, hydrophobie, broyabilité),
  • Pyrolyse lente, également prétraitement thermique réalisé sous atmosphère inerte, entre 350 et 550 °C, permettant la production de charbon végétal (biochar),
  • Carbonisation hydrothermale, procédé physico-chimique de conversion réalisé entre 180 et 260 °C et en autoclave sous pression de 10 à 50 bars dans de l’eau. Il permet d’obtenir des charbons végétaux structurés (hydrochar) de composés organiques en charbon structuré,
  • Traitement hydrothermal et saccharification, traitements thermique et enzymatique de solubilisation de la biomasse en sucre.

La granulation est une étape particulièrement sensible

Zoom sur un canal de compression d’une presse à granuler

Pour rappel, le procédé de granulation permet :

  • de densifier la matière, et de réduire ainsi les coûts de transport, de stockage et de manutention,
  • de contrôler l’humidité du produit et de le rendre stable dans le temps,
  • d’homogénéiser les caractéristiques des produits, ce qui simplifie leur utilisation.

Ce procédé, étudié par RAGT Énergie depuis plus de 10 ans, est présent dans trois des cinq chaînes de valeur du programme Mobile Flip, ce qui se représente un challenge scientifique, car les conditions de granulation de nouvelles ressources sont encore mal définies à l’échelle industrielle, particulièrement lorsqu’elles ont subi des prétraitements thermiques (torréfaction, pyrolyse ou carbonisation hydrothermale), car ils dégradent fortement la capacité des biomasses à être granulées.

Les principaux paramètres à adapter dans ces cas-là sont :

  • le taux de compression, défini comme le rapport entre la longueur et le diamètre des canaux de compression de la filière. Il détermine le temps de séjour et la quantité de contraintes générées à l’intérieur des canaux en fonction de la matière utilisée.
  • le taux d’humidité de granulation, qui doit-être ajusté pendant la préparation de la matière à granuler, car il joue un rôle de liant mais peut détériorer la granulation à trop forte dose.

Sélectionner les matières représentatives des ressources disponibles à fort potentiel

Résidus forestiers broyés, photo Mobile Flip

Le premier défi majeur a été d’identifier les matières sous-exploitées et disponibles dans les lieux d’étude du programme de recherche (Suède, Finlande, Estonie, Grèce et France). Parmi cette liste d’une trentaine de biomasses, une seconde étape d’évaluation de leur potentiel à fournir des produits biosourcés de qualité a été effectuée. En se référant aux critères des biocombustibles, RAGT Énergie a ainsi mesuré la densité, l’humidité, les compositions chimiques, le pouvoir calorifique, la teneur en cendres et le pouvoir absorbant, ce qui a permis la sélection de cinq biomasses agricoles et de cinq biomasses forestières.

Étude de l’influence des propriétés des biomasses et de leurs prétraitements sur la granulation

L’objectif de RAGT Énergie a été de tester ces matières brutes, torréfiées et pyrolysées sur son unité pilote de granulation (~60 kg/h), en faisant varier les conditions afin d’identifier celles permettant la granulation la plus efficace.

Le premier résultat a été de constater que la durabilité (résistance mécanique aux contraintes) atteint réellement un optimum en utilisant une humidité bien précise. Aussi cette humidité optimale est plus facile à atteindre en utilisant un taux de compression important.

Graphe 1 : Variation de la durabilité pendant la granulation de saule sous 21 conditions différentes (2 taux de compression et 7 humidités) – Source Mobile Flip. Cliquer sur le graphique pour l’agrandir.

Il a aussi été constaté que l’influence des paramètres de granulation n’a pas le même impact en fonction des critères de qualités observés.

Par exemple, pendant la granulation du saule brut, une durabilité optimale a été obtenue à une humidité d’environ 16 % (zone B du graphe 1), tandis qu’une densité optimale a été obtenue à une humidité de 10 % (zone A du graphe 2).

Graphe 2 : Variation de la masse volumique pendant la granulation de saule sous 21 conditions différentes (2 taux de compression et 7 humidités) – Source Mobile Flip. Cliquer sur le graphique pour l’agrandir.

Il est également notable que l’augmentation du taux de compression a permis l’obtention de granulés à haute durabilité pour une plage d’humidité plus importante (graphe 1).

Cependant, l’augmentation du taux de compression augmente le coût de consommation (graphe 3).

Graphe 3 : Variation du coût de consommation électrique (estimé à 0,07€ le kWh) pendant la granulation de saule sous 21 conditions différentes (2 taux de compression et 7 humidités) – Source Mobile Flip. Cliquer sur le graphique pour l’agrandir.

Au vu de ces résultats, la sélection de conditions optimales peut sembler complexe. Cependant, si l’on compare les points A et B, nous constatons que pour obtenir une durabilité comparable, le coût de consommation s’est révélé comparable alors que la masse volumique apparente des granulés a été largement supérieure.

Granulés de hêtre torréfié à 250°C pendant 1h15, photo RAGT Energie

Ce travail a été effectué pour chacune des matières, brutes et pré-traitées, ce qui a permis de conclure les points suivants :

  • Pour chacune des matières, il existe des conditions optimales de granulation qui sont spécifiques aux caractéristiques physiques et chimiques de ces dernières.
  • Un taux de compression élevé permet d’avoir un impact de l’humidité réduit sur la qualité des granulés produits et donc de réduire les risques industriels.
  • Un mauvais choix d’humidité de granulation et/ou de taux de compression augmente de manière importante les coûts de production, notamment liés à la consommation énergétique (consommation doublée dans des cas extrêmes).

Il apparaît donc que des tests de granulations soient indispensables pour optimiser la qualité des granulés mais également les coûts de production associés.

Quelles étapes suivantes pour RAGT Énergie ?

RAGT Énergie participe aujourd’hui à la création et à la mise en place de ces unités mobiles de granulation qui seront associées à des unités mobiles de pyrolyse, torréfaction …

Concernant les essais de granulation, RAGT Énergie a démarré une thèse CIFRE pour évaluer l’impact de la qualité des matières premières mais surtout de leur prétraitement (mécanique et/ou thermique) sur la qualité de granulation. De plus, il est actuellement étudié l’impact de la qualité des granulés sur la qualité de combustion des granulés en conditions réelles.

Ces travaux permettront d’aller plus loin dans la modélisation et la prédiction du comportement optimum en granulation, ce qui permettra à RAGT Énergie de proposer des solutions toujours plus innovantes aux producteurs de biocombustibles.

Contacts :

Les 12 partenaires du projet MOBIL FLIP et leur localisation

Ce projet est financé par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne, en vertu de la convention de subvention n°637020-MOBILE FLIP.


Source : Bioénergies International



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