Thème: 

Amélioration de la flexibilité vis-à-vis des ressources valorisables et de la fiabilité d’un procédé de gazéification.

Parmi les procédés de valorisation énergétique de la biomasse ligno-cellulosique, la gazéification à l’air atteint un niveau de maturité industriel et présente l’avantage d’un rendement de conversion électrique attractif, en particulier pour la production décentralisée. Elle élargit le marché potentiel de la cogénération à partir de biomasse valorisée à l’échelle locale dans des installations de dimension régionale permettant de mieux contrôler la question des conflits d’usage.

Le projet ANR GAMECO vise à améliorer les performances d’une technologie innovante de gazéification de la biomasse en lit fluidisé bouillonnant à l’air, en vue de son déploiement industriel.

Les défis étudiés ont été :

  • l’agglomération dans le lit fluidisé susceptible de conduire à la défluidisation du lit par la formation d’agglomérats
  • la présence dans le gaz combustible produit de goudrons susceptibles d’encrasser les équipements en aval du lit fluidisé et
  • l’écoulement des particules de biomasse dans le lit fluidisé susceptible d’affecter la composition du gaz combustible produit.

(Travaux réalisés au moyen de modélisations et d’expérimentations à l’échelle du laboratoire et de campagnes d’essais dans une unité pilote de gazéification).

 

Les transformations à haute température des inorganiques issus de la biomasse (miscanthus) et les phénomènes d’agglomération en conditions statique et dynamique ont été étudiées à l’échelle du laboratoire. Les mécanismes de conversion de goudrons modèles ont été caractérisés en réacteurs idéaux en fonction de différents paramètres avec validation des schémas cinétiques en conditions de gazéification. L’écoulement gaz-solide spécifique au lit fluidisé a été étudié en maquette froide à l’échelle du laboratoire, avec validation des modèles en conditions de gazéification. La caractérisation détaillée de deux biomasses (forestière et agricole) a été réalisée en conditions de gazéification à l’échelle pilote (50 kg/h). L’identification de biomasses alternatives aux plaquettes forestières, mobilisables en France et adaptées à la technologie a été effectuée à partir d’une analyse technico-économique et environnementale, afin de limiter les coûts associés à la ressource dans le coût d’exploitation d’une unité de gazéification.

Carte d'identité: 

Montant total du projet :

2,7 Millions d’euros

Montant des subventions accordées :

1 Million d’euros

Appel à Projet :

ANR

Pôle chef de file :

Fibres-Energivie

Porteurs: 

EDF R&D

Partenaires: 

CEMHTI (CNRS Orléans), LRGP (CNRS Nancy), LEMTA (CNRS Nancy), LERMAB (Epinal), NovaBiom (Champhol), EQTEC (Barcelone), EDF (Lab Chatou), EIFER

Résultats et perspectives: 

Sur le plan de l’agglomération, les résultats permettent de proposer des recommandations pratiques pour limiter les risques de formation d’agglomérats.

Sur le plan des goudrons, la compréhension des mécanismes de dégradation des goudrons conduit à l’identification des voies menant à la formation des goudrons clés à minimiser. Sur le plan du réacteur de gazéification, le système pourra être optimisé par le modèle de réacteur développé pendant le projet.

Enfin, l’identification de biomasses alternatives mobilisables reste un enjeu crucial qui se pose pour tous les énergéticiens. De futurs tests dans l’unité pilote de gazéification permettront d’étendre à d’autres ressources la caractérisation des performances énergétiques et environnementales de cette technologie de gazéification.

Propriété industrielle: 

11 articles scientifiques

20 valorisations en congrès