Module 2 BioEnérgie PDF

Module M 16 Les Bioénergies
Les Procédés De La
Biomasse
Pr. Mahacine AMRANI Master Génie ENERGETIQUE

1 2019/2020
PLAN DU COURS

2 2019/2020
Introduction
Biomasse?
Rapport avec Energie?
3 Pr. Mahacine AMRANI Master Génie ENERGETIQUE 2019/2020

Introduction
 Biomasse: l’ensemble des matières organiques

pouvant se transformer en énergie.
 la matière organique provient des matières
1. origine végétale (résidus alimentaires, bois,

feuilles…)
2. origine animale (cadavres d’animaux, êtres
vivants du sol …).

Biomasse
Trois formes de biomasse présentant des

caractéristiques physiques très variées :
 les solides : paille, copeaux, bûches

 les liquides : huiles végétales, bio alcools
 les gazeux : biogaz.

Biomasse & Energie
La valorisation énergétique de la biomasse peut

produire trois formes d'énergie utile, en fonction
du type de biomasse et des techniques mises en
œuvre :
 de la chaleur
 de l'électricité
 une force motrice de déplacement.

Biomasse et Process
On distingue trois procédés de valorisation de la

biomasse :
 la voie sèche
 la voie humide
 la production de biocarburants.

Contexte actuel
La biomasse est une réserve d'énergie considérable

exploitée surtout car:
 Augmentation constante des couts des énergies

conventionnelles et passage à la bioénergie.
 Cinq variables clé de l’économie influencent les

décisions d’investir dans les technologies de la
transformations de la biomasse en énergie:

Contexte actuel
Le prix des combustibles fossiles.

Le prix du carbone et les règlements sur le climat.
Les couts de transformation liés aux technologies
de conversion
Les couts de la biomasse
Les politiques publiques qui affectent
l’approvisionnement et la demande et dans
certains cas le cout de la biomasse

Contexte actuel
Problématique:
 Toutes ces variables sont actuellement très

changeantes et ceci tend à décourager les
investissements dans ces technologies.

Historique
 Années 1860 : le bois principal combustible utilisé

dans les maisons et les entreprises pour le chauffage
et la cuisson. Egalement utilisé pour produire de la
vapeur destinée à des applications industrielles ex:
propulser les trains et les bateaux.
 1880 : Henry Ford utilise l’éthanol pour alimenter une
de ses premières automobiles, le quadricycle.
 Années 1920 - 1930 : États-Unis, l’éthanol largement
utilisé pour alimenter les voitures. Plus de 2 000
stations-service du Midwest américain offrent du
«gasohol » (de l’éthanol produit à partir de maïs).

Historique
 Années 1970 : les deux chocs pétroliers (1973 et

1979) incitent les majors du pétrole à développer des
biocarburants.
 1975 : le Brésil lance le programme Proalcool. objectif:

promouvoir l’éclosion des carburants « verts ».
Aujourd’hui plus de la moitié du parc automobile
brésilien roule au biocarburant.
 1980 : les prix élevés de l’énergie stimulent l’intérêt

envers l’énergie biomasse.

Historique
 1990 : le réchauffement climatique et l’épuisement des

ressources fossiles incitent les autorités à favoriser le
développement des énergies renouvelables. La
consommation d’énergie biomasse représente environ
6,7% de la consommation totale d’énergie à l’échelle
mondiale.
 2004 : d’après le bilan énergétique mondiale de l’AIE la
biomasse représentait 10,6% de la consommation
énergétique mondiale (à noter que certaines utilisations
directes du bois peuvent influer sur la précision des
estimations du marché du bois).

Enjeux et contraintes
 La population mondiale croissante:

consommation alimentaire et énergétique se
développe à un rythme élevé.
 Les ressources fossiles pétrolières et gazières
s'épuisent.
 La surface agricole productive par habitant se
réduit à l'échelle de la planète.
 Le réchauffement climatique perturbe
l'environnement et les activités humaines.
 le développement des usages de la biomasse
répond à de nombreux enjeux mais se heurte à
différentes contraintes.

Des enjeux essentiels pour le développement:

 Environnementaux : contribuer à limiter le
réchauffement climatique, tout en préservant l’air,
l’eau, le sol et la biodiversité.
 Economiques : une ressource fiable et de valeur
 Géopolitique : une contribution à l'autonomie
énergétique
 Aménagement du territoire, emploi, développement
local et rural

DES CONTRAINTES QU'IL FAUT GERER :

 La concurrence à venir entre "alimentaire" et
"énergétique" Une même parcelle de terre peut
produire aussi bien du blé alimentaire que… du
blé dont on fera du bioéthanol !
 Les concurrences immédiates entre les multiples
utilisations du bois
 Des filières à développer ou consolider :
mobilisation et logistique

Difficultés en général
 Epuration des effluents:

Composition: particules, goudrons, alcalins, NOx, S,
NH3, PAH, cendres…
Process: filtration, craquage, lavage, température..
 Couplages optimaux: réacteurs, capacité de
traitement, disponibilité-stockage-transport, marché,
rentabilité…
 Maitrise et optimisation des process: propres et
sélectifs, apport d’énergie, optimisation énergétique...
 Choix: Filières, Objectifs

Difficultés scientifiques
 Connaissances physicochimiques de la
Biomasse
- Processus élémentaires pyrolyse, gazéification,
transferts
- Mécanismes de décomposition biomasse
- Catalyseurs
- Réactions secondaires
 Connaissances sur les réacteurs
-usuels ou à adapter selon les besoins.
-Nouveaux types plus spécifiques et multifonctionnels
-Modèles sur bases scientifiques (extrapolation fiable)
 Connaissances bibliographiques.
Filière biomasse énergie
 En général, la filière biomasse-énergie correspond à la

conversion énergétique de la biomasse afin de récupérer
l'énergie dégagée par l'oxydation du combustible
 la biomasse doit être d’abord produite soit comme sous-
produits de l’agriculture ou des forêts, soit cultivée, soit
sous forme de déchets organiques ménagers ou
industriels.
 ensuite elle doit être collectée ou récoltée, puis
transportée et si nécessaire stockée
 différents procédés de conversion énergétique de la
biomasse existent.

Acteurs majeurs de la Biomasse

Filière biomasse énergie
 En général, la filière biomasse-énergie comporte

5 étapes principales:

Principaux usages et provenance de la biomasse

Valorisation de la Biomasse

procédés de la filière Biomasse Energie
On distingue trois procédés de valorisation de la

biomasse :
 la voie sèche
 la voie humide
 la production de biocarburants.

Voies de transformation de la Biomasse
 La voie sèche
correspond principalement à la filière
thermochimique c’est-à-dire:
 les technologies de la combustion

 de la gazéification
 et de la pyrolyse

 La voie humide
correspond principalement à la méthanisation.
c’est un procédé basé sur la dégradation par des
micro-organismes de la matière organique
Ce procédé permet de produire :
 le biogaz qui est le produit de la digestion
anaérobie des matériaux organiques ;
 le digestat qui est le produit résidu de la
méthanisation.

 La production de biocarburants
ce sont des carburants liquides ou gazeux créés à

partir d’une réaction :
 entre l’huile et l’alcool dans le cas du biodiesel
 à partir d’un mélange de sucre fermenté et d’essence
dans le cas du bioéthanol .
Il existe 3 générations de biocarburants :
 1ère génération : à partir des graines
 2e génération : à partir des résidus non alimentaires
des cultures (paille, tiges, bois)
 3e génération : à partir d’hydrogène produit par des
micro-organismes ou à partir d’huile produite par des
microalgues.

Principales voies de transformation en Energie

Valorisation thermique de la biomasse

Ressources énergetiques renouvelables

Origines de la biomasse
Biomasse sèche ou lignocellulosique Biomasse humide
Produits de
Bois l’agriculture
(bûches, granulés, plaquettes…)
traditionnelle
(betterave, canne à sucre)
Sous-produits du bois Produits de

(branches, écorces, sciures, l’agriculture
palettes…) traditionnelle
(céréales, oléagineux)
Sous-produits de
Résidus agricoles l’industrie
(pailles…)
(boues issues de la pâte à
papier, pulpes de raisin…)
Plantations énergétiques Déchets organiques

(miscanthus, peuplier…) (boues d’épuration, ordures
ménagères, fumier…)
Biomasse algale
33 Pr. Mahacine AMRANI Microalgues

Master Génie ENERGETIQUE 2019/2020
Composition de la biomasse
 La composition de la biomasse varie beaucoup

selon son origine et son humidité.
 On pourra cependant retenir des valeurs
voisines de
 25 % de lignine (C40H44O6)
 75 % de carbohydrates Cn(H2O)m (cellulose
C6H10O5 et hemicellulose).

Caractérisation de la biomasse

 Les propriétés de la biomasse déterminent le
choix du processus de conversion et toutes les
diff icultés opérationnelles qui peuvent
apparaître.
 Le choix de la source de biomasse est

également dépendant de la forme de l’énergie
demandée.

Propriétés de la biomasse
Les principales propriétés intéressantes sont :
 La teneur en humidité (intrinsèque et extrinsèque)

 Pouvoir calorifique
 Les proportions de carbone et de matières volatiles
 La teneur en cendres ou en résidus
 La teneur en métaux alcalins
 Le rapport cellulose/lignine

La teneur en humidité
Il existe deux formes d’humidité :
 L’humidité intrinsèque : c’est la teneur en

humidité du matériau sans tenir compte des
influences des conditions climatiques.
 L’humidité extrinsèque : les conditions

climatiques régnantes pendant la moisson
influencent la teneur en humidité de la biomasse

Exemples

Le pouvoir calorifique
 Le pouvoir calorifique (PC) d’un matériau est

l’expression du contenu énergétique du matériau
ou encore la quantité de chaleur libérée lors de
la combustion dans l’air de ce matériau.
 Le PC d’un combustible peut être exprimé de

deux manières le PC brut ou pouvoir calorifique
supérieur (PCS) et le pouvoir calorifique inférieur
(PCI).

 La valeur du PCI se détermine dans une bombe
calorimétrique qui mesure la quantité de
chaleur libérée par une quantité précise de
matière. On peut aussi le déterminer d’après la
composition chimique du combustible (C, H, O),
selon la formule suivante :
PCI = 34,03 C + 121,64 H – 12,54 O [MJ/kg]

Les proportions de carbone fixe et de matières volatiles
 Les analyses de combustibles ont historiquement

été développées sur base des combustibles
solides, tel que le charbon, qui se compose
d’énergie chimique stockée sous deux formes :
le carbone fixe (CF) et les matières volatiles (MV).

 La matière volatile (MV) d’un combustible solide,
est la partie du solide qui s’échappe sous forme
de gaz (humidité comprise) lorsque l’on chauffe
le combustible (à 950°C pendant 7 minutes).
 Le carbone fixe (CF), est la masse restante

après dégagement des volatiles, à l’exclusion
des cendres et de l’humidité.

Teneur en cendres et résidus
 La décomposition de la biomasse par un

processus thermochimique produit un résidu
solide.
 Lorsqu’il est produit par la combustion à l’air, ce
résidu s’appelle « cendre » et est utilisé comme
paramètre de référence pour les combustibles
solides et liquides.
 La teneur en cendres a une très grande influence
sur la manutention de la biomasse et sur les
coûts opérationnels d’un processus de
conversion.

Teneur en métaux alcalins
 La teneur (Na, K, Mg, P, Ca) est particulièrement

importante pour tous les processus
thermochimiques.
 La réaction des métaux alcalins avec la silice
contenue dans les cendres produit une phase
liquide collante, donc:
Colmatage des voies d’air des installations et
diminution de l’efficacité énergétique.

Rapport Cellulose/lignine
 La biomasse contient, principalement, des

quantités variables de cellulose, d’hémicellulose
et de lignine.
 Important pour les processus de conversion

biochimiques car la biodégradabilité de la cellulose
est supérieure à celle de la lignine.
 Un facteur déterminant pour orienter une
biomasse vers un procédé de conversion
biochimique.

Masse volumique et masse volumique en vrac
 La masse volumique en vrac est une caractéristique

importante des matériaux BM
 La commercialisation de BM se fait soit en masse,
soit en volume. il est très important de définir
comment exprimer des quantités de matière.
 l’humidité BM, donc la masse varie fct du temps.
 donc, une influence très importante sur les coûts de
transport et sur les conditions de stockage.

Principe de conversion thermochimique
Tous les procédés thermochimiques de conversion

de la biomasse se basent sur l ’oxydation selon
l’équation:
Deux Paramètres importants:
Le pouvoir calorifique
L’excès d’air

Oxydation de la biomasse
 Le pouvoir calorifique
Elle fait apparaître la formule générale de la biomasse et l ’apport

d’oxygène.
L ’oxygène utilisé provient le plus souvent de l ’air ambiant, d ’où
la deuxième équation.

L’excès d’air


Propriétés physico-chimiques biomasse lignocellulosique
Densité très faible surtout pour

Résidus résidus agricoles
Mesures Unités Bois forêt
agricoles
Densité apparente - 0,27 0,05 Teneur en eau variable (durée de
séchage, période de récolte)
Teneur en eau %m 10-50 10-70
Cendres %ms 1,4 4,6 Cendres : faible pour bois / + élevé
pour résidus agricoles
Matières volatiles %ms 86,9 87,4
C %ms 49,7 47,0
Matières volatiles : Presque toute
H %ms 5,9 5,8 la masse
O %ms 42,5 42,1
PCI sur sec MJ.kg-1 18,4 17,3 C6H9O4

Les procédés de traitement thermique

La combustion

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La combustion
 la manière la plus connue et la plus ancienne de

valoriser la biomasse.
 Principe: La biomasse en présence d’oxygène et

d’énergie, se combine à l’oxygène dans une
réaction chimique générant de la chaleur
 La combustion est largement utilisée pour

convertir une grande quantité de biomasse en
chaleur et/ou en électricité par le biais des cycles à
vapeur.

Étapes de la combustion
Théoriquement: biomasse + air CO2 + H2O
Le processus de combustion comprend 2 phases :

 Phase 1
- La dévolatisation et la combustion en phase
gazeuse: La matière volatile est libérée sous forme d
’un mélange de vapeurs (huiles et goudrons) au fur
et à mesure que laT° de la biomasse croît.
La combustion de ces produits libèrent la flamme que

l ’on voit autour de la particule.

Étapes de la combustion
 Phase 2
-la combustion en phase solide où le charbon
principalement sous forme de carbone réagit
avec l ’oxygène pour produire du CO2
La matière inerte se transforme en mâchefer ou

cendres

Verrous de la combustion
 La quantité d ’air doit être contrôlée, car :
- insuffisante, la combustion est incomplète et il y a

production du CO, gaz toxique
- excédentaire, elle emporte une partie de la
chaleur dans les fumées

Réactions de combustion

La pyrolyse

60 2019/2020
Définition pyrolyse

Voies de valorisation par pyrolyse

La pyrolyse
Deux types de pyrolyse:

 La pyrolyse lente basse température
 La pyrolyse rapide haute température ou
pyrolyse Flash
La pyrolyse produit :
 un gaz combustible composé d’un mélange
complexe d’incondensables tels que H, CO,
CH4… et d’hydrocarbures lourds ou goudrons.
 un solide appelé « coke » ou « charbon

 Les proportions entre les différents éléments,
leur composition respective, la présence des
métaux, du soufre, du chlore, dépendent de la
nature de la biomasse traitée et des conditions
de réaction (température, pression, durée...).

Réactions de pyrolyse

Produits de pyrolyse
 Pour une tonne de biomasse sèche

Avantages de la pyrolyse
 Acceptabilité sociétale (préférée à l’incinération)

 Plusieurs possibilités de combinaisons pour
valorisation énergétique:

Principe pyrolyse

principe pyrolyse lente
pyrolyse à basse T, t important

Exemples pyrolyse lente: Procédé Nesa
Procédé de pyrolyse Nesa
un réacteur à étages multiples

les produits à traiter
circulent de haut en bas,
les gaz circulent à contre-
courant
Traitement des boues de

papeterie, et STEP

Exemples pyrolyse lente: Procédé Thide
La pyrolyse Thide comporte 4 étapes principales :

1. La préparation des déchets
2. La phase de pyrolyse
3. Traitement solides carbonés.
4. Valorisation énergétique
capacité de traitement
(20 à 60 000 tonnes/an).

Quelques unités de pyrolyse

Quelques unités de pyrolyse

La gazéification : étapes du procédé

Définition: gazéification
 C’est la transformation à haute température de

la matière carbonée ou biomasse en gaz
combustible.
 Elle se fait essentiellement
 Selon:

Etapes de gazéification
 Plusieurs réactions préalables sont nécessaires

pour la fabrication du Syngaz:
 A partir de la BM, on doit obtenir de la vapeur
d’eau, du carbone et une chaleur suffisante pour
la réaction de gazéification.
 Quatre étapes successives et fortement
couplées sont nécéssaires.

Etape 1: séchage de la matière première pour

production de vapeur d’eau.
 T entre 100 et 160°C pour vaporiser l’eau de la BM

 Le carburant résultant est sec et de natures
différentes (biomasse variée: bois, déchets
organiques..)
 Si produits non homogènes, une phase préalable
de tri et broyage est nécessaire avant introduction
dans le gazéificateur.

Etape 2: pyrolyse des intrants pour obtenir du

coke et des gaz de pyrolyse.
 Etape sans oxygène ( anaérobie)
 T entre 120 et 600°C
 Réactions autothermiques.
 Il se forme lors de l’avancement de la réaction:
 Carbone pur (coke ou résidus de carbone)
 Mélange de gaz oxydants non condensables: CO et
CH4
 Goudrons &matières volatiles condensables issues
de composés organiques (Ac. Acétique, Aldéhydes..)

Etape 3: oxydation des gaz de pyrolyse pour

générer la chaleur de gazéification
 Etape en présence d’oxygène
 T entre 1200 et 1500° C
 Oxydation des matières volatiles de pyrolyse.
 Chaleur dégagée suffisante pour les deux étapes
précédentes et l’étape suivante.
 Nécessite un fort apport en oxygène.

Etape 4: Réduction ou gazéification du carbone

pour produire le syngaz
 Températures entre 800 et 1200 °C

 En absence d’oxygène, le coke réduit la vapeur d’eau
et le gaz carbonique obtenus à l’étape 3 en
hydrogène et oxyde de carbone pour former le syngaz
Syngaz= mélange CO et H2 en proportions variables


Gazéification :biomasse sèche
Chaleur,
électricité
Moteur turbine
à gaz
cycle combiné
Carburant liquide
(Diesel Fischer-Tropsch,
méthanol)
Carburant gazeux
(SNG)
Carburant gazeux
(H2PAC)
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Pr. Mahacine AMRANI Master Génie ENERGETIQUE 2019/2020
Gazéification : biomasse sèche

Le prétraitement
Matière première :
Plaquettes forestières
Paille ou autres produits agricoles : fagots ou en vrac
Séchage  humidité visée : 15-20 %
Broyage  granulométrie visée : fonction du réacteur de gazéification
Lit fluidisé : 1-50 mm
Flux entraîné : 100-300 µm
décomposition thermique sous gaz neutre
Transformation T (°C) Vitesse de Produits Réacteur Avantages / inconvénients
chauffage
Pyrolyse rapide 500 >1000°C.s-1 >75% liquide Lit fluidisé, Production d’un liquide
double vis, facilement transportable et
cône rotatif, injectable
ablatif… Coûteux
Pyrolyse lente 400- ~5°C.min-1 30% gaz Four tournant Broyage fin du solide facilité
500 30%liquide Transformation bien maîtrisée
30%solide Pas décentralisable
Torréfaction 200- ~5°C.min-1 80% solide Four Broyage fin du solide facilité
300 20% tournant, à Perte de masse limitée
gaz+liquide plateaux ? Pas encore industrialisée

La gazéification
Biomasse C6H9O4
Humidité : 15-20%
Séchage
Biomasse C6H9O4
T=100-200°C
Humidité : 0%
Très rapide
Résidu solide
Pyrolyse
( surtout C)
Gazéification + H2O
T=800-1500°C
Très lent
+ O2
Combustion
Lent

Technologie
Plusieurs procédés de gazéification existent :

 les systèmes à lit fixe, qui se décomposent en
deux principales technologies, les gazéificateurs
à circulation ascendante (updraft), et ceux à
circulation descendante (downdraft)
 les systèmes à lit fluidisé: qui comportent eux
aussi deux catégories, les lits fluidisés
bouillonnants et circulants.

Technologies
Gazogène à lit fixe
Procédé à co-courant
Procédé à contre courant

Lit Fluidisé
Technologies
Température 800-1000°C
Pression 1-10 bars

Réacteur à lit fluidisé
Taille particules 1-50 mm
Avantages :
Atmosphère gaz H2O, O2
- Technologies variées et matures pour la biomasse :
Temps de séjour solide ~ minutes
échelle industrielle atteinte pour les applications
cogénération Puissance 1-100 MWé
- Particules « grosses » (cm) : préparation et injection

Particules mises en suspension par
simples
injection à la base d’un gaz qui les
soulève.
Inconvénients des LF :
Ceci favorise les échanges thermiques et
- Températures
massiques de gazéification <1000°C => Gaz
contenant encore
Séchage, CH4, CO2, Gaz chargé
pyrolyse,combustion et en
goudrons
oxydation dans la même zone
- Fonctionnement en pression pas toujours possible
(selon techno)
- Pb d’agglomération de lit pour certaines biomasses
- Pas adapté pour les tailles importantes

Technologies
Flux Entraîné
Température 1200-1500°C
Avantages du RFE :
Pression 5-80 bars
- Haute température (1300°C)=> équilibre
Taille particules
thermodynamique <0,2 mm
- Atmosphère
Gaz presque gaz exclusivement
H2O+O2 CO + H2,
Temps de séjour
Craquage dessolide ~ secondes
goudrons
Puissance en Pression>100
- Fonctionnement MWé
(20-80 bars)
- Cendres fondues et récupérées dans la zone de
trempe
- Adapté pour les installations centralisées ( grande
Pulvérisation
taille : 500 MWth etpréalable
+) de la biomasse.
Forte consommation d’oxygène.
Inconvénients du RFE :
Réacteur à flux
entrainé - Injection de liquide, de slurry ou de poudre (300µm
=> préparation : Broyage fin (coûteux)/Pyrolyse (huile
)/Torrefaction + Broyage
- Pas adapté pour installations décentralisées
Pr. Mahacine AMRANI Master
(petites et moyennes tailles < 100 MWth)
Génie ENERGETIQUE 2019/2020
90

Le post-traitement
Bois Cultur es Déchets

déchets bois éner gie agr ic oles
C6H9O4 + 2 H2O => 6 CO + 6,5 H2
C6H9O4
Nettoyage des impuretés selon les

spécifications du post-traitement
Ajustement du rapport H2/CO

 2 (Fischer-Tropsch, méthanol)
 3 (méthanation)

Carburants de synthèse
A partir d’un gaz CO + H2 on peut synthétiser :
– Méthanol (0,79 ton/m3 ; PCI = 19,8 MJ/kg)

– Ethanol (0,79 ton/m3 ; PCI = 29,7 MJ/kg)
– DiMéthylEther (0,67 ton/m3 ; PCI = 28.4 MJ/kg)
– Diesel Fischer-Tropsch (0,78 ton/m3 ; PCI = 44 MJ/kg)
– méthane (gaz) via une unité de méthanation (besoin de H2/CO =3)
Le diesel Fischer-Tropsch est intéressant car directement utilisable dans les
moteurs actuels
off gas
Synthèse Fischer-Tropsch pertes C1-C4 Naphta
C5-C9
– Procédé ancien (années 30)
– Chaînes CnH2n à partir de CO et H2 Diesel – kérosène
C10 – C20
– H2/CO=2 ; T = 250 °C ; P = 25 bars
– Sous-produits : eau et chaleur basse T
– 3 usines dans le monde
Paramètres importants pour la gazéification
Sur le plan thermodynamique, les principaux

paramètres qui influencent la combustion de la
biomasse en vue de sa gazéification sont les
suivants :
 en premier lieu, bien évidemment, la composition du
combustible
 en second lieu, son humidité, qui d'une part
détermine l'enthalpie nécessaire au séchage, d'autre
part joue sur la composition des gaz, et enfin
influence la dissociation du CO
 enfin, la température de figeage et le taux de
dissociation du CO2

Valorisation énergétiques des gaz

Gazéification : situation actuelle
Technologie ancienne appliquée à l’échelle industrielle au

charbon
Utilisation grande échelle : périodes de pénurie de pétrole
Allemagne : 2ème guerre mondiale
Afrique du Sud : Apartheid
Applications multiples de maturité différente
Majorité des installations : production électricité et chaleur
Industrialisation à court-terme (2015-2020) : BtL, DME, SNG
A moyen terme (2030?) : H2

Les verrous actuels de la gazéification
Etapes individuelles maîtrisées dans le cas du charbon (ou gaz naturel)

Intégration dans le procédé Application aux biomasses
Verrous énergétiques : rendement global du procédé

- efficacité des différentes étapes
- Intégration énergétique des étapes dans le procédé
Éviter les montées et descentes de T et P
Ex : faire la gazéification à la même pression que la
synthèse
Verrous technologiques :
- Choix du réacteur optimal / application
- Résolution des problèmes associés
Injection de biomasses sous forme pulvérisée
Corrosion des installations…

Acteurs de la gazéification
Europe : leader mondial

Autres pays impliqués :
USA, Chine : surtout orientés charbon
Brésil…
Centrale FT Güssing, Autriche
Allemagne : leader européen

Autres pays en pointe : Pays-Bas, Pays nordiques
(Suède, Finlande)
France : en retard…mais volonté récente d’implication +
forte
Rejoint les pays en pointe
Intérêt récent de nombreux pays : Espagne, Italie,

Portugal, Grèce…

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 Biomasse: l’ensemble des matières organiques

 la matière organique provient des matières

1. origine végétale (résidus alimentaires, bois,

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Trois formes de biomasse présentant des

 les solides : paille, copeaux, bûches

5 Pr. Mahacine AMRANI Master Génie ENERGETIQUE 2019/2020

La valorisation énergétique de la biomasse peut

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On distingue trois procédés de valorisation de la

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La biomasse est une réserve d'énergie considérable

 Augmentation constante des couts des énergies

 Cinq variables clé de l’économie influencent les

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Le prix des combustibles fossiles.

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 Toutes ces variables sont actuellement très

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 Années 1860 : le bois principal combustible utilisé

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 Années 1970 : les deux chocs pétroliers (1973 et

 1975 : le Brésil lance le programme Proalcool. objectif:

 1980 : les prix élevés de l’énergie stimulent l’intérêt

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 1990 : le réchauffement climatique et l’épuisement des

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 La population mondiale croissante:

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Des enjeux essentiels pour le développement:

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DES CONTRAINTES QU'IL FAUT GERER :

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 Epuration des effluents:

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 En général, la filière biomasse-énergie correspond à la

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 En général, la filière biomasse-énergie comporte

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On distingue trois procédés de valorisation de la

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 les technologies de la combustion

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ce sont des carburants liquides ou gazeux créés à

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Biomasse sèche ou lignocellulosique Biomasse humide

Sous-produits du bois Produits de

Plantations énergétiques Déchets organiques