Contexte

La Loi sur la Transition Energétique pour la Croissance Verte (LTECV) porte à 32 % la part de la consommation énergétique française finale en 2030 issue des EnR. Un objectif ambitieux où la biomasse représente l’une des principales sources d’énergie.

La demande croissante pour la biomasse nécessite la mobilisation de tous les gisements disponibles et particulièrement des déchets ligneux comme les refus de criblage, les refus de pulpeur, les issus de silos.

Malgré l’abondance de ces déchets en France, leur mobilisation reste complexe. Par ailleurs, leur valorisation, par combustion ou gazéification, se heurte à plusieurs verrous liés principalement à leurs fortes teneurs en cendres et en polluants (Chlore, Soufre, Azote, métaux lourds).

Objectif

Dans le cadre de la valorisation par gazéification des déchets ligneux, le projet ADELITHER avait pour objectif principal de lever les verrous associés à l’épuration du gaz de synthèse pour sa valorisation en moteur à gaz.

Plus précisément, ADELITHER visait à :

• optimiser les paramètres et le couplage “gazéification des déchets et craquage auto-thermique” en s’appuyant sur des technologies innovantes, en vue d’obtenir un gaz de synthèse pauvre en goudrons tout en limitant la dévolatilisation des métaux lourds et la formation de suies ;
• fournir des connaissances nouvelles pour modéliser la transformation des espèces polluantes et de juger de la performance environnementale et économique du procédé.

Les étapes du projet

1/ Optimisation du schéma de collecte et de préparation des déchets bois avec une caractérisation des 4 ressources

2/ Gazéification à plusieurs échelles :

• à échelle laboratoire (dans le lit fluidisé du laboratoire LRGP 20kWth) couplé à un filtre haute température)
• et à échelle pilote sur un démonstrateur de Leroux et Lotz Technologies (0,4 MWth) couplé à un craqueur thermique.

3/ Réalisation d’une analyse environnementale et d’une étude technico-économique.

Le consortium

Les principaux résultats Techniques

Gazéification à échelle laboratoire

• Les principaux indicateurs de gazéification (rendement massique, énergétique, carbone) ne varient pas significativement, et correspondent aux valeurs obtenues dans des réacteurs à lit fluidisé sous air.
• La valeur du Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) s’est avérée intéressante pour une application de cogénération.

Gazéification couplée à la filtration haute température couplée à échelle laboratoire

• Les essais n’ont pas révélé d’impact significatif sur les principaux indicateurs de gazéification, le PCI et la composition.
• Une diminution importante de quantité de goudrons a été observée.

Gazéification couplée au craqueur thermique à échelle démonstrateur

• La concentration des espèces goudrons analysées après craqueur, indésirables pour ce type d’application, est relativement basse.
• Les mesures des polluantes en cheminée et en sortie d’installation, ont montré que les Valeurs Limites d’Exposition (VLE) professionnelles sont respectées pour la totalité des composés polluants mesurés.

Que retenir ?

• Le gaz de synthèse obtenu pour les différentes configurations du projet respecte les spécifications en ce qui concerne la composition et le PCI. Celles associées aux espèces polluantes pourraient être atteintes avec des traitements du gaz de synthèse complémentaires.
• L’analyse technico-économique a révélé la nécessité d’un soutien public pour développer ce type de procédé. Le coût pour la collectivité est estimé entre 350€ et 700€ par tonne de CO₂ évitée selon le prix de la biomasse.
• L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) a permis de justifier la pertinence environnementale du procédé de gazéification de ces déchets ligneux.

Publié par R.Descamps. Cet article s’appuie sur la fiche dédiée réalisée par l’ADEME.