Procédé de gazéification pour la valorisation énergétique de la ...
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Valorisation thermochimique <strong>de</strong> <strong>la</strong> biomasse :<br />
- La Gazéification -<br />
Philippe Girard – philippe.girard@cirad.fr<br />
Laurent Van <strong>de</strong> steene – steene@cirad.fr
Les voies <strong>de</strong> <strong>valorisation</strong><br />
- Electricité -<br />
Moteur/turbine<br />
vapeur<br />
15-20 %<br />
Moteur à gaz<br />
(combustion interne)<br />
GAZEIFICATION<br />
Gaz combustible<br />
Chaudière Turbine à Gaz<br />
~ 25-30 %<br />
Electricité (et chaleur)<br />
Turbine vapeur<br />
15-20 %<br />
Gazéification<br />
Gazéification en<br />
cycle combiné (IGCC)<br />
~ 50 %<br />
30-40 %
Les voies <strong>de</strong> <strong>valorisation</strong><br />
- Biocarburants -<br />
Moteur/turbine<br />
à vapeur<br />
Electricité<br />
GAZEIFICATION<br />
Gaz combustible<br />
Gaz <strong>de</strong> synthèse<br />
Pile à<br />
combustible Hydrocarbures<br />
Méthanol<br />
FT<br />
Moteur /<br />
Turbine à Gaz<br />
Electricité<br />
Gazéification
<strong>Procédé</strong>s Gazéification<br />
<strong>Procédé</strong>s à lit fixe<br />
Contre courant (updraft)<br />
Co-courant (downdraft)<br />
Lits étagés<br />
<strong>Procédé</strong>s à lits fluidisés<br />
<strong>de</strong>nses<br />
circu<strong>la</strong>nts<br />
entraînés<br />
Viking Gasifier, DTU, Dk<br />
250 KWth<br />
CHP-P<strong>la</strong>nt Gussing, Autriche<br />
Double lit flluidisé atmosphérique<br />
8 MW : 2 MWel / 4,5 MWth
Alimentation Gazéification<br />
Type <strong>de</strong> procédé<br />
Granulométrie<br />
(mm)<br />
Humidité (%wb)<br />
Cendres (% db)<br />
Point fusion<br />
cendres (°C)<br />
Densité (kg/m 3 )<br />
Quelles exigences sur le combustible à l'entrée ?<br />
Co-courant<br />
20-100<br />
< 15-20<br />
< 5<br />
> 1250<br />
> 500<br />
Contrecourant<br />
5-100<br />
< 50<br />
< 15<br />
> 1000<br />
> 400<br />
Lit fluidisé<br />
1-10<br />
< 40<br />
< 20<br />
> 1000<br />
> 100<br />
Lit entrainé<br />
< 1<br />
< 15<br />
< 20<br />
> 1250<br />
> 400
Epuration <strong>de</strong>s gaz<br />
Applications<br />
Moteur gaz<br />
Turbine gaz<br />
Synthèse Fisher<br />
Tropsch / Méthanol<br />
PAC<br />
Contraintes liées aux diverses applications<br />
Goudrons<br />
Mg/Nm 3<br />
< 50<br />
< 5<br />
< 1<br />
< 1<br />
Particules<br />
Mg/Nm 3<br />
Conclusions Gazéification<br />
Electricité (moteur/turbine)<br />
- Contexte très favorable -<br />
Plus <strong>de</strong> 300 projets et 700 Gazéifieurs à travers le mon<strong>de</strong><br />
128 unités en fonctionnement (42 GWth)<br />
- Mais -<br />
Démonstration industrielle <strong>pour</strong> <strong>la</strong> <strong>gazéification</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> biomasse<br />
et production d'électricité à confirmer<br />
Investisseurs intéressés (mais risques financiers et techniques encore trop élevés)<br />
Garanties <strong>de</strong> performances nécessaires (7000 h/an )<br />
Spécialisations <strong>de</strong>s fabricants ("série")
Conclusions Gazéification<br />
Biocarburants<br />
- BTL-<br />
- Gazéification : enjeux considérables –<br />
Ren<strong>de</strong>ments : Gazéification : 1,5 à 3,5 tep/ha<br />
Ethanol : 0,65 à 0,85 tep/ha<br />
EMHV : 0,7 à 0,95 tep/ha<br />
Potentiel important : toute <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nte (lignocellulose)<br />
Synthèse Fisher-Tropsh<br />
10 – 30 % <strong>de</strong> substitution en France<br />
Biocarburants "2 ème génération"<br />
•Diesel <strong>de</strong> haute qualité moins polluant<br />
(pas <strong>de</strong> soufre, aromatiques, suies)<br />
•<strong>Procédé</strong> existant industriellement (CH 4, charbon minéral)<br />
Mais à démontrer industriellement !
Gazéification<br />
CIRAD<br />
- Les projets en cours <strong>de</strong> UPR 42 -<br />
Ressource - Evaluation potentiel<br />
- Conditionnement combustible<br />
- pyrolyse f<strong>la</strong>sh<br />
- imprégnation<br />
- torréfaction<br />
<strong>Procédé</strong>s - Gazéification étagée - 75 et 2300 KWth<br />
- Thermochimie <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>gazéification</strong> en lit fixe -<br />
- Epuration <strong>de</strong>s gaz<br />
- Craquage <strong>de</strong>s goudrons<br />
- Reformage hydrocarbures<br />
Analyse physico-chimique : soli<strong>de</strong>, liqui<strong>de</strong>, gaz<br />
Analyse technico-économique
Laboratoire d'analyse<br />
Laboratoire <strong>de</strong> thermochimie<br />
CIRAD<br />
- <strong>de</strong>s <strong>la</strong>boratoires et une p<strong>la</strong>teforme d'essai -<br />
Réacteur à Lit Fixe Continu<br />
Pilote 75 KWth<br />
Réacteurs <strong>de</strong> pyrolyse
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