Biomasse viticole dans les fours à verre via un procédé de gazéification – BIOVIVE

Le procédé de production de gaz par fermentation n’étant pas adapté à la biomasse ligneuse, c’est le procédé de gazéification qui a été retenu dans le cadre du projet. Le choix s’est porté sur l’utilisation d’un réacteur de gazéification XW1000g, qui produit un gaz de synthèse (syngaz) à très faible teneur en goudron grâce à l’emploi de la technologie NOTAR® développée par XYLOWATT. Le pouvoir calorifique du syngaz produit, qui contient en volume environ 20% de CO et 20% de H2, est de l’ordre de 5000 kJ/Nm3, soit 7 fois inférieur à celui du gaz naturel. Des travaux ont démarré pour accroître le pouvoir calorifique du syngaz et faciliter son utilisation en four de verrerie. Tout au long des 3 années de recherches, des moyens importants seront mobilisés pour réaliser à la fois des caractérisations en laboratoire, des tests sur une cellule de combustion semi-industrielle de 2 MW du CRIGEN à Saint-Denis, et près d’une année de test in situ sur le four de Verallia en Champagne. A l’issue du projet, les partenaires BioViVe espèrent avoir testé un taux de substitution d’environ 7% du combustible alimentant le four verrier de Oiry par du syngaz et avoir acquis les connaissances nécessaires pour envisager le développement de la filière pour des taux de substitution allant jusqu’à 50%. En cas de succès, le projet BioViVe permettra d’économiser dans sa phase industrielle 10 000 t de CO2 par an, soit l’équivalent des émissions d’environ 5 000 véhicules.

L’évaluation et la caractérisation de la ressource en sous-produits ligneux issus de la taille et de l’arrachage des vignes ont démarré. La moitié du gisement champenois, soit environ 75 000 t, apparaît mobilisable aujourd’hui. Des essais préliminaires d’accroissement du pouvoir calorifique du syngaz par utilisation d’air enrichi à l’oxygène ont été conduits par XYLOWATT sur le réacteur pilote de gazéification de l’Université Catholique de Louvain de 100 kW. Ces essais indiquent qu’il est possible d’atteindre les valeurs de pouvoir calorifique visées (~10 000 kJ/Nm3). Ces résultats seront à confirmer lors des essais sur la cellule de combustion semi-industrielle de 2MW du CRIGEN. Des mesures de profils thermiques et chimiques dans le « Continuous Fluid Bed Reactor » du CIRAD ont été conduites afin de caractériser finement la première étape du procédé de gazéification, la pyrolyse.

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2 résumés ont été soumis pour une communication à la 11ème «International Conference on Polygeneration Strategies« (Autriche, 2011). 1 résumé pour communication à «l'International Nordic BIOENERGY Conference« (Finlande, 2011).

Le projet vise à substituer dans un procédé de fusion du verre les combustibles fossiles par de la biomasse, en particulier la biomasse issue de la culture de la vigne en Champagne. Une technologie de gazéification étagé existant sera adaptée afin de permettre la production d’un gaz de synthèse compatible avec le procédé verrier. Le consortium comprend 5 partenaires qui apporteront chacun leurs compétences spécifiques pour répondre aux questions scientifiques et techniques du projet, à savoir : 1) La mobilisation de la ressource tenant compte de la disponibilité effective des différentes catégories de bois de vigne, de la logistique de la collecte et la préparation, de l’entretien des sols et du bilan environnemental global 2) La production d’une qualité de gaz de synthèse compatible avec l’utilisation dans un four de verrerie, au moyen d’un réacteur de gazéification de biomasse à lit fixe étagé. 3) La caractérisation de la flamme du gaz de synthèse en fonction de sa composition, dans des conditions opératoires d’une combustion en four de verrerie 4) Le couplage du réacteur de gazéification avec un four de verrerie, à taux de substitution limité (5 à 10%) 5) La définition des conditions nécessaires pour atteindre des taux de substitution de 50% et plus