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Le séchage du bois-énergie a considérablement besoin de la chaleur

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Séchage de bois-énergie à la centrale de cogénération de Clottes Biogaz en Dordogne, photo Frédéric Douard

Editorial du Bioénergie International de mai-juin 2017

Séchage de bois-énergie à la centrale de cogénération de Clottes Biogaz en Dordogne, photo Frédéric Douard

Séchage de bois-bûches à la centrale de cogénération Clottes Biogaz à Nojals-et-Clottes en Dordogne, photo Frédéric Douard

Le marché du bois-énergie en France, comme dans le reste de l’Europe, se répartit entre différents secteurs pour les particuliers, les collectivités et l’industrie. L’offre se décline ainsi en bûches massives, en plaquettes, en granulés et en bûches compressées. À part le marché des plaquettes forestières et des sous-produits de transformation humides, qui alimente en flux tendu les installations de plus de 1 MW, l’ensemble des autres combustibles bois demande à être séché. En France, cette part du bois-énergie sec par rapport à la part humide est des trois quarts, c’est-à-dire 75 % des 10 millions de tonnes équivalent pétrole consommées chaque année, ce qui correspond à 30 millions de tonnes de bois-énergie sec à produire chaque année !

Pourtant aujourd’hui en France, l’immense majorité de cette production est encore séchée naturellement. Que ce soit pour le bois-bûche ou pour la plaquette forestière, cette tendance restera dominante encore bien longtemps. Cependant, la professionnalisation croissante de la production, la nécessité de gérer financièrement ses stocks et le souci constant d’aller vers des combustibles de qualité va inexorablement conduire à promouvoir le séchage artificiel.

Car le séchage artificiel a deux grandes vertus : il permet de sécher très rapidement, ce qui est un atout pour la trésorerie des entreprises productrices, et il permet de produire des combustibles de grande qualité énergétique, ne s’étant pas dégradés dans le temps suite à un séchage naturel toujours un peu long et parfois hasardeux.

Si nous calculons l’énergie thermique de séchage, hypothétiquement nécessaire pour sécher les 30 millions de tonnes de bois-énergie sec, nécessaires annuellement au marché français, nous arriverons à 46,5 millions de MWh de chaleur nécessaire par an. Ce calcul nous montre que pour sécher artificiellement, ne serait-ce que 1 % du tonnage annuel du marché, il faut dépenser chaque année 465 000 MWh de chaleur.

Or, ce besoin colossal de chaleur est à mettre en parallèle avec les millions de MWh thermiques dissipés en pure perte chaque année par les centrales électriques, quelle que soit leur taille, et même aussi partiellement par de nombreuses centrales de cogénération. Mesdames et messieurs les producteurs d’électricité thermique, le bois-énergie a besoin de chaleur, une opportunité d’améliorer l’efficacité énergétique et la rentabilité de vos génératrices ! Il ne vous reste plus qu’à rechercher le producteur de bois-énergie le plus proche de chez vous, facile, il y en a des milliers, dont une majorité recensés dans nos atlas !

Frédéric Douard

Voir les derniers atlas de producteurs de bois-énergie :


Atlas 2017 des producteurs de briquettes biocombustibles et bûches compressées

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Assortiment de briquettes de presse à piston, photo Di Piu

Atlas paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Assortiment de briquettes de presse à piston, photo Di Piu

Assortiment de briquettes de presse à piston, photo Di Piu

Le magazine Bioénergie International recense en 2017 près de 90 producteurs de briquettes biocombustibles et bûches compressées dans la Francophonie. En Europe et au Canada, ces producteurs se partagent en deux catégories : les producteurs de petites briquettes, dites de menuiserie, de dimensions inférieures à 10 cm et utilisables en chaufferies automatiques, et les briquettes longues, dites bûches compressées ou bûches compactes et utilisable pour l’alimentation manuelle des appareils de chauffage domestiques et pour les fours de pizzerias. En Afrique, les briquettes ont des dimensions très variables, mais sont généralement courtes ; elles sont principalement utilisées en substitution du bois de feu pour la cuisson des aliments, mais aussi pour l’alimentation de chaudières professionnelles.

Briquettes de menuiserie, photo CF Nielsen

Briquettes de menuiserie, photo CF Nielsen

Les briquettes biocombustibles sont le plus souvent réalisées à partir de résidus de bois, mais elle peuvent également être produites en tout ou partie également à partir de pailles de céréales, de miscanthus, de marc de café, de coques de fruits secs, de déchets de cultures secs et de tout autre produit ou sous-produit végétal.

Dans notre atlas, nous avons distingué  les sites qui autoconsomment  leur production (notés AUTO), des sites qui destinent leur production au marché (notés DOM).

D’un point de vu géographique, sur les 88 sites en fonctionnement identifiés, 56 se situent en France, 20 en Suisse, 6 en Belgique, 3 au Canada francophone et 3 en Afrique francophone. Rappelons également que la production de briquettes en France ne couvre pas les besoins du marché national et que près de 50% des besoins est importé, principalement d’Europe de l’Est. Un activité autour de cette production est donc encore à créer dans la pays.

Atlas Bioénergie International granulés, briquettes et camions souffleurs 2017. Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Atlas Bioénergie International granulés, briquettes et camions souffleurs 2017. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Nous enrichissons les données de cet atlas sur base de nos enquêtes. Aussi nous invitons chaque personne concernée à nous communiquer les informations des installations manquantes, ou à nous faire part d’informations qui ne seraient pas exactes, ce qui nous permettra de fabriquer une édition 2018 toujours plus précise à fbornschein@bioenergie-promotion.fr

François Bornschein

La pyrolyse-gazéification pour recycler les infrastructures énergétiques fossiles

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La pyrolyse peut transformer la matière organique en gaz, hydrocarbure liquide ou charbon, photo Frédéric Douard.

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

La pyrolyse peut transformer la matière organique en gaz, hydrocarbure liquide ou charbon, photo Frédéric Douard.

La pyrolyse peut transformer la matière organique en gaz, hydrocarbure liquide ou charbon, photo Frédéric Douard.

Remplacer très rapidement les énergies fossiles par des énergies renouvelables est vital pour atténuer le changement climatique. La transition énergétique nécessitera ainsi la création de nombreuses nouvelles infrastructures fonctionnant au solaire, à l’éolien, à la biomasse… et de nouveaux investissements colossaux. Mais que fait-on des anciennes infrastructures, industrielles notamment, qui ont été conçues dans leur grande majorité pour utiliser des énergies fossiles ? Il n’est par exemple malheureusement pas possible de mettre des plaquettes de bois en l’état dans une chaudière au gaz naturel. Cela signifie-t-il que la transition énergétique se traduira par d’immenses friches industrielles laissées à l’abandon ?

Avant de jeter le bébé avec l’eau du bain, il faut bien comprendre pourquoi notre industrie aime autant les énergies fossiles. Ce n’est pas juste parce qu’elles sont (trop) bon marché, mais avant tout car la matière organique qu’elles contiennent a été transformée préalablement sous une forme homogène, dense énergétiquement, facilement transportable et finalement très facilement exploitable. Ainsi, la biomasse ligno-cellulosique brute est 3 à 11 fois moins dense en termes d’énergie par m³ que du pétrole (3 pour du granulé de bois et 11 pour des écorces très humides). Si nous sommes accros aux énergies fossiles, c’est donc autant pour des raisons techniques qu’économiques.

Imiter le processus naturel à l’origine des énergies fossiles

Comment faire alors pour redonner une seconde vie à ces infrastructures après l’ère des énergies fossiles ? Tout simplement en imitant le processus naturel à l’origine des énergies fossiles : la pyrolyse. Les énergies fossiles proviennent de la transformation thermo-mécanique de la biomasse dans le sous-sol. Elles sont en ce sens renouvelables mais tous les 500 millions d’années, soit beaucoup trop lentement pour l’humanité.

Les technologies de pyrolyse peuvent donc imiter la nature pour transformer la matière organique sous forme de composés énergétiques (gaz, liquide, charbon, comme les énergies fossiles) mais beaucoup plus rapidement que dans la nature, …

… pour lire la suite, consulter le Bioénergie International de mai-juin 2017

Les perspectives d’emploi en France dans la filière biogaz

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Opérateur chez Marnay Energie, photo Xavier Granet, Evergaz

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Opérateur chez Marnay Energie, photo Xavier Granet, Evergaz

Opérateur chez Marnay Energie, photo Xavier Granet, Evergaz

Le marché de l’emploi connaît depuis deux ans des évolutions révélatrices de l’avancée de la transition énergétique en France et dans le monde. BOREA, cabinet spécialisé depuis plus de 15 ans dans le recrutement d’experts dans les EnR a suivi cette tendance et apporte ici son éclairage sur le marché du biogaz.

La politique énergétique impacte le marché de l’emploi

Le secteur de l’énergie est dans une nouvelle dynamique depuis deux ans. Après une année 2014 d’observation, les entreprises ont pris la décision d’une réorientation majeure des énergies conventionnelles vers les renouvelables. Ainsi, les acteurs historiques des énergies fossiles changent-ils aujourd’hui de stratégie via de forts investissements d’acquisition.

Le secteur des EnR bénéficie de cette croissance en termes de projets et d’emplois. Pourtant, la filière biogaz, suivie par le cabinet depuis quelques années, a eu du mal à trouver sa place en France jusqu’en 2016, faute d’une politique suffisamment incitatrice et stable pour les industriels et les exploitants. Mais depuis début 2017, …

… pour lire la suite, consulter le Bioénergie International de mai-juin 2017

Étude de faisabilité d’une unité de méthanisation à la ferme en montagne

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Méthaniseur et son incorporateur, photo René Moletta

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Méthaniseur et son incorporateur, photo René Moletta

Méthaniseur et son incorporateur, photo René Moletta

L’étude présentée dans cet article a pour objectif d’évaluer la possibilité technique et économique d’installer un méthaniseur à la ferme dans la haute vallée de la Maurienne. La méthanisation en zone de montagne présente des caractéristiques particulières par rapport aux schémas classiques que l’on trouve généralement en zone de plaine. Le climat, l’altitude, les fluctuations de population, les difficultés d’accès, des activités principalement d’élevages liées principalement à la production laitière et leurs transformations. Les zones de montagne ont une production de lisiers, fumiers, uniquement en période hivernale, puisqu’en période chaude, les animaux montent en alpage. De plus, il est assez fréquent que les agriculteurs de la Haute-Maurienne soient des doubles actifs en hiver car intervenants en stations de ski. Ceci implique qu’ils ne disposent pas de temps supplémentaire pour s’investir dans le fonctionnement du digesteur.

L’étude a pu être conduite grâce à l’initiative et au concours de l’Agence EDF « Une Rivière Un Territoire » de Savoie. En effet en 2013, l’Agence a répondu à une demande d’étude sur le sujet de la micro-méthanisation à la ferme, émanant du groupe de co-construction réunissant douze experts du territoire. L’agence a donc dès 2014 créé un comité de pilotage, réunissant des experts, des agriculteurs, des conseillers agricoles, des élus, des entreprises de collecte, et initié une étude du potentiel de méthanisation en Savoie. À l’issue de ces travaux de pré-études, conduits sur trois sites en 2015, une étude de faisabilité du site de Val Cenis a été engagée en 2016.

Douze agriculteurs de Haute Maurienne sont intéressés par l’évaluation de la faisabilité d’une unité de méthanisation en Haute Maurienne via la mise en commun de leurs déchets agricoles. Ce projet regroupe le territoire de Val Cenis composés des villages de Lanslevillard, Lanslebourg, Termignon, Sollières-Sardières et Bramams. Cette commune est issue de la fusion, au 1er janvier 2017, de ces cinq territoires. Elle a dû être menée sans identification d’un maître d’ouvrage…

… pour lire la suite consulter le Bioénergie International de mai-juin 2017

Le Groupe Fauché, spécialiste français de la cogénération à partir de biogaz

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Fabrication d'un module de cogénération TERRAGEN, photo Fauché

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Agence Fauché Energie de Langon, photo Fauché

Agence Fauché Energie de Langon, photo Fauché

Fabrication d'un module de cogénération TERRAGEN, photo Fauché

Fabrication d’un module de cogénération TERRAGEN, photo Fauché

Depuis plus de 50 ans, le groupe FAUCHÉ conçoit, réalise, installe et assure la maintenance d’équipements électriques et automatisés. Présent sur l’ensemble de la chaîne de valeur des métiers du génie électrique, le groupe a développé une expertise multiservices qui lui permet de répondre aux enjeux tertiaires, industriels et d’infrastructures publiques et privées, quelles que soient leurs complexités. Indépendant et bien implanté sur le territoire français, le groupe FAUCHÉ compte aujourd’hui plus de 1 100 collaborateurs et pas moins de 35 agences opérationnelles en France et en Pologne qui font de lui l’une des principales entreprises de taille intermédiaire du génie électrique français. Il a réalisé un chiffre d’affaires de 158,5 M€ en 2016.

Depuis 1990, le groupe dispose, sous l’entité FAUCHÉ Énergie, de sa propre usine de fabrication de groupes électrogènes implantée à Langon en Gironde. Dès 2012, pour accompagner la transition énergétique, FAUCHÉ Énergie a développé une gamme de modules de cogénération « Terragen » fonctionnant au biogaz. Cette offre se décline avec des motoristes de grande notoriété.

Banc d'essai Fauché Energie à l'usine de Langon, photo Fauché

Banc d’essai Fauché Energie à l’usine de Langon, photo Fauché

En 2014, le groupe FAUCHÉ a lancé la marque Fauché Maintenance qui fédère 11 agences spécialisées dans la maintenance des installations électriques dont les groupes électrogènes et les modules de cogénérations.

L’offre FAUCHÉ Énergie en cogénération biogaz

L’agence FAUCHÉ Énergie est spécialisée depuis plus de 20 ans dans la fabrication, l’installation et la maintenance de groupes électrogènes de toutes puissances fonctionnant au diesel, au biogaz et au gaz naturel. Depuis 2000, FAUCHÉ Énergie réalise également des installations clé en main de centrales de cogénération au biogaz pour la valorisation du biogaz de STEP et de CET.

Module de cogénération biogaz TERRAGEN 123 en conteneur, photo Fauché Energie

Module de cogénération biogaz TERRAGEN 123 en conteneur, photo Fauché Energie

L’une de ses plus belles références est la centrale du Centre d’Enfouissement Technique de Roche-la-Molière dans le département de la Loire. Le biogaz capté dans les poches d’enfouissement permet de produire 6,25 MW d’électricité, l’une des puissances électriques les plus importantes générées sur une décharge en Europe.

Bureau d'études Fauché Energie à l'usine de Langon, photo Fauché

Bureau d’études Fauché Energie à l’usine de Langon, photo Fauché

Module Terragen 64, photo Fauché

Module Terragen 64, photo Fauché

Depuis 2012, FAUCHÉ Énergie a également développé sa gamme « Terragen », conçue pour les nouveaux marchés de la cogénération biogaz agricole mais également adaptée pour les stations d’épuration et les décharges. Les modules « Terragen » fabriqués à l’usine de Langon sont disponibles de série de 64 à 532 kWé et jusque 2 MWé sur demande. Ils sont proposés en version standard ou sur mesure avec un automate ouvert et une conception pensée pour la maintenance.

Des prestations complémentaires à la cogénération

Outre la fourniture, l’installation et la maintenance des centrales électriques, FAUCHÉ Énergie propose toute une série de prestations complémentaires pour les sites de production et de valorisation de biogaz. Elle apporte ainsi également ses compétences de conception, fourniture d’équipements, installation et maintenance pour les prestations suivantes : traitement du biogaz, raccordement pour l’injection et le soutirage d’électricité, production et distribution de chaleur et de vapeur.

Module de cogénération au biogaz TERRAGEN191 de la Cuma des éleveurs du Bergeracois, photo Fauché

Module TERRAGEN 191 au biogaz, Cuma des éleveurs du Bergeracois, photo Fauché

Module de cogénération TERRAGEN 123 de La Prade Biogaz à Allassac en Corrèze, photo Fauché

Module de cogénération TERRAGEN 123 de La Prade Biogaz à Allassac en Corrèze, photo Fauché

La production d’un biogaz de bonne qualité physico-chimique est un élément essentiel pour la longévité des composants du moteur thermique. FAUCHÉ Énergie propose ainsi, en option, des équipements adaptés pour le séchage par refroidissement, la filtration du H2S et des siloxanes, le torcharge et l’analyse du biogaz produit.

FAUCHÉ Énergie fait également bénéficier ses clients du savoir-faire du groupe pour les études et réalisations des prestations électriques :

  • raccordement injection, dont le poste de transformation électrique et les protections de découplage,
  • raccordement soutirage,
  • accompagnement à la rédaction des dossiers administratifs et techniques liés aux demandes d’autorisation de raccordement auprès d’ENEDIS.

La maintenance et la télésurveillance

Maintenance et Télésurveillance constituent le quatrième métier du groupe FAUCHE, photo Fauché

Maintenance et Télésurveillance constituent le quatrième métier du groupe FAUCHE, photo Fauché

FAUCHÉ Énergie dispose de ses propres équipes de techniciens spécialisés et réalise les prestations de maintenance afin de garantir et de pérenniser le bon fonctionnement des installations :

  • maintenance préventive et curative,
  • diagnostic et dépannage des équipements,
  • rénovation des équipements électriques et mécaniques, du contrôle commande et des automatismes,
  • mises en service,
  • télésurveillance,
  • formation et assistance des exploitants,
  • fourniture de pièces détachées,
  • définition des procédures et manuels nécessaires à l’exploitation.

Intervention d'un technicien FAUCHE sur un module de cogénération TERRAGEN 123, photo Fauché

Intervention d’un technicien FAUCHE sur un module de cogénération TERRAGEN 123, photo Fauché

Afin de garantir la qualité du service, le groupe FAUCHÉ Énergie s’est doté des moyens humains, techniques et logistiques, privilégiant la proximité de ses clients :
Intervention dans un module TERRAGEN, photo Fauché

Intervention dans un module TERRAGEN, photo Fauché

  • 7 centres de services : Montauban (82), Langon (33), Rennes (35), Villiers-sur-Marne (94), Besançon (25), Bron (69), Aix-en-Provence (13),
  • 30 techniciens de maintenance répartis sur toute la France,
  • 22 véhicules-ateliers,
  • un centre d’appels, couplé à un centre de télésurveillance technique situé à Montauban et dédié aux seules activités maintenance du groupe garantissant une réactivité immédiate en cas d’incident et pernettant ainsi d’optimiser les performances et la disponibilité des équipements,
  • astreinte 24 heures sur 24, 365 jours par an.

Contacts :

  • Fauché Énergie – Agence Groupes Électrogènes Solutions : Rue André Calderon – CS 40010 – 33213 LANGON Cedex – Tél. : +33 556 76 85 85
  • Fauché Énergie – Agence Maintenance Énergie : 1270, avenue de Toulouse – 82000 MONTAUBAN – Tél. +33 563 200 883
  • www.fauche.com

L’agitateur à pales Peters Mixer pour substrats difficiles en méthanisation

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Pose d'un agitateur Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

L'agitateur Peters Mixer à pales Excentro V est accessible même digesteur plein, photo Peters Mixer

L’agitateur Peters Mixer à pales Excentro V est accessible même digesteur plein, photo Peters Mixer

Pose d'un agitateur Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

Pose d’un agitateur Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

Dans le secteur de la méthanisation, de nombreux exploitants ne se limitent plus à fermenter du maïs. Au contraire, de nos jours leurs installations doivent pouvoir gérer des substrats exigeants comme le lisier, l’ensilage d’herbe voire des résidus et déchets industriels ou municipaux – autant de substrats qui soumettent les équipements à rude épreuve. Dans ce contexte, les défis à relever sont très variés, notamment en raison de la teneur en matière sèche qui ne cesse d’augmenter. Depuis de nombreuses années déjà, l’agitateur à grande puissance EXCENTRO V, fourni par la société Peters Mixer implantée à Eupen en Belgique germanophone, a prouvé son efficacité pour l’homogénéisation de substrats exigeants comme l’ensilage d’herbe et le lisier, même dans un environnement avec une teneur élevée en matière sèche.

Les agitateurs à pales sont des agitateurs de grande taille fonctionnant à petite vitesse. Ils sont mis en œuvre notamment dans les digesteurs exploités avec des substrats de structure grossières et présentant des teneurs en matière sèche pouvant aller jusque 14 %. Une homogénéisation douce et intense des substrats dans le digesteur stimule les bactéries dans le substrat. Ainsi, il y a un apport continu de matière fraîche pour les bactéries sans perturber le processus de digestion anaérobie de la biomasse. Les pales de l’EXCENTRO V sont orientées à 90° et effectuent un mouvement rotatif dans la biomasse, et ce sur toute la hauteur de remplissage du digesteur. Elles garantissent ainsi un brassage complet du substrat à digérer.

Digesteur disposant de 5 agitateurs Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

Digesteur disposant de 5 agitateurs Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

L’agitateur à pales EXCENTRO V se décline en trois variantes, l’EXCENTRO V 107, 111 et 115 avec une gamme de motorisations de 5,5 à 15 kW. Tous les moteurs et réducteurs sont disponibles en version ATEX et fournis par des fabricants renommés. Le tube principal à paroi épaisse existe avec des diamètres 210 et 267 mm et peut porter, selon les cas, entre 4 et 8 bras à pales. Les pales sont inclinées pour obtenir, en conjonction avec la petite vitesse de rotation, une homogénéisation optimale et respectueuse du processus biologique. Les couches flottantes sont largement évitées. Tous les éléments et composants sont fabriqués à partir de matériaux robustes et de qualité élevée pour garantir l’excellente fiabilité et longévité de l’agitateur.

Cartérisation insonorisante et maintenance aisée, deux traits distinctifs de l’EXCENTRO V

Carter de protection du motoréducteur de l'agitateur Excentro, photo Peters Mixer

Carter de protection du motoréducteur de l’agitateur Excentro, photo Peters Mixer

Les agitateurs à pales Peters se distinguent par leur cartérisation insonorisante qui protège le motoréducteur situé sur la voûte en béton du digesteur.

Grâce à sa motorisation extérieure à la cuve, l’EXCENTRO V est d’une maintenance très aisée. Toutes les interventions de maintenance et de remplacement sont réalisables sans devoir vidanger le digesteur. Cet aspect représente un réel gain de temps et d’argent.

Les agitateurs Peters, des produits individualisés

Agitateur Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

Agitateur Peters Mixer à pales Excentro V, photo Peters Mixer

La société Peters conçoit et produit elle-même ses agitateurs pour le secteur du biogaz. Conception, fabrication, montage, mise en service et maintenance, la société Peters regroupe toutes ces prestations sous un même toit. Les clients bénéficient d’une collaboration étroite depuis la phase d’étude jusqu’à l’exploitation. Grâce à son expertise de plus de 35 ans et sa stricte focalisation sur le développement d’agitateurs pour le secteur du biogaz, la société Peters maîtrise aujourd’hui toute la chaîne de valeurs. Les agitateurs à pales ne sont pas simplement conçus sur la planche à dessin. Au contraire, les clients sont invités à participer activement au processus dès le premier stade afin d’obtenir un produit optimisé pour leurs besoins spécifiques.

Portrait de l’entreprise

Comptant parmi les leaders technologiques dans le domaine des systèmes de brassage, la société Peters Maschinenbau GmbH est spécialisée dans le conseil, l’étude et la réalisation d’agitateurs pour les secteurs de l’agriculture et du biogaz. Avec 35 ans d’expérience, la société s’est forgée une réputation sur le plan international avec des clients en Belgique, aux Pays-Bas, au Luxembourg, en Allemagne, en Pologne, en Tchéquie, en Lettonie, en Italie, en France, en Angleterre, en Slovaquie et en Biélorussie.

Les ateliers Peters Mixer, photo Peters Mixer

Les ateliers Peters Mixer, photo Peters Mixer

La gamme des produits comprend agitateurs à pales (verticaux et inclinés), mixeurs immergés et trémies d’incorporation de matières solides. Longévité, efficacité, facilité de maintenance et de remplacement sont les caractéristiques essentielles des agitateurs pour digesteurs biogaz.

La maintenance et le remplacement de ces agitateurs avec motorisation extérieure au digesteur sont réalisables sans devoir vider la cuve. Forte d’un savoir-faire extensif, Peters fournit des systèmes tant pour les petites installations biogaz (75 kWé) que pour les installations de plusieurs mégawatts.

Pour plus d’informations, visiter www.peters-mixer.com

AES Dana, intégrateur de solutions de méthanisation avec ou sans spiruline

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Trémie incorporatrice Bio Push développée par AES Dana et construite par les Ets Legrand de Fruges, photo AES Dana

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Unité Métha Ternois dans le Pas-de-Calais, cogénération avec production de spiruline, photo Frédéric Douard

Métha Ternois, Pas-de-Calais, cogénération et production de spiruline, photo Frédéric Douard

La société nouvelle AES Dana est implantée dans la ville de Saint-Laurent-Blangy, un bourg industrieux situé tout près d’Arras, capitale de l’Artois et du département du Pas-de-Calais.

Echangeurs eau chaude et digestat pour le chauffage du digesteur, réalisés par AES Dana chez Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Echangeurs eau chaude et digestat pour le chauffage du digesteur, réalisés par AES Dana chez Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Elle bénéfice de 25 ans d’expérience dans les domaines des câblages en courant faible, informatique, téléphonie et vidéo surveillance, le tout essentiellement dans l’agro-industrie et le traitement des eaux. En 2004, la société AES Dana est reprise par d’anciens salariés qui vont la renommer société nouvelle AES Dana. Aujourd’hui dirigée par trois actionnaires, Bernard Godar, Ghislaine Liard et Claude Pruvot, elle a redéveloppé son activité autour de trois départements : les réseaux informatiques, les courants faibles et les énergies renouvelables. Elle emploie 49 salariés, et parmi ses dernières orientations, on trouve la méthanisation voie sèche et liquide, un secteur qui concentre à lui tout seul une grande partie des disciplines où la société excelle.

Au cœur du marché de la transition énergétique

Compétences en électricité, en informatique industrielle, en collecte et exploitation de données, la société s’est rapidement trouvée à son aise dans le développement de l’électricité renouvelable, photovoltaïque et éolienne. Mais le secteur qui perce le plus aujourd’hui dans ses parts de marché c’est la méthanisation. Et ce n’est pas seulement la méthanisation avec cogénération, c’est aussi avec injection de biométhane ou avec production de spiruline. En 2016, le département Énergie de la société a réalisé 75 % du chiffre d’affaires total de la société !

Claude Pruvot, responsable du secteur Energie chez AES Dana, dans le poste de commandes de Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Claude Pruvot, responsable du secteur Energie chez AES Dana, dans le poste de commandes de Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Et dans l’explication de cette dynamique, on retrouve Claude Pruvot, le responsable du département Énergie, un spécialiste au départ du traitement des eaux usées à l’échelle industrielle, et qui a travaillé dans de grands groupe comme SPIE ou Bouygues. Dés 2011 et la parution des nouveaux tarifs d’achat pour l’électricité biogaz, et alors que la plupart des grands projets de stations d’épuration sont réalisés, Claude retrouve dans ce marché naissant un secteur d’activité familier. Il s’y intéresse techniquement, prospecte et réalisera son premier projet en 2010/11 dans sa région, chez Agri Flandres Énergie à Renescure, avec l’intégration électrique et informatique de la partie cogénération et la liaison avec ErDF, à l’époque.

Vue des installations Agri Flandres Energie à Renescure, photo Frédéric Douard

Vue des installations Agri Flandres Energie à Renescure, photo Frédéric Douard

Cette première expérience très positive allait rapidement faire « des petits » dans la région, l’expérience technique et pratique d’AES Dana intéressant tout autant les porteurs de projets que les équipementiers de la méthanisation à la recherche de partenaires locaux. Et de 2014 à 2017, ce ne sont pas moins de 10 projets qui seront menés par l’équipe Énergie d’AES Dana, majoritairement dans les Hauts de France, mais aussi dans l’Ouest suite à la construction de partenariats forts comme celui avec GR Énergies, entreprise basée dans les Côtes d’Armor.

Une montée en compétences vertigineuse

Alors que les projets se suivent, les prestations demandées à AES Dana s’étoffent, car l’entreprise dispose de ses deux autres départements et se trouve donc en capacité de proposer de nombreuses prestations nécessaires dans les projets biogaz. C’est ainsi que l’entreprise va commencer dans un premier temps à réaliser les armoires électriques, les outils de supervision, les automates, les logiciels de gestion, puis dans un second temps, les solutions mécaniques, hydrauliques, des chaufferies complètes et même des installations de culture des algues spirulines ! Et de cette culture d’ailleurs AES Dana s’est rapidement fait une spécialité et a déjà conçu et réalisé plusieurs projets de A à Z avec bassins, serres, chauffage, mécanique et l’hygiène de culture mais aussi la préparation du produit fini en salle blanche.

La serre et le bassin de culture de la spiruline chez Fresne Energie, photo Frédéric Douard

La serre et le bassin de culture de la spiruline chez Fresn’Energie, photo Frédéric Douard

Et comme tout cet environnement à la méthanisation, proposé, mis en place et maîtrisé par AES Dana, donnait satisfaction, il ne restait plus qu’à proposer l’ensemble, c’est-à-dire des projets globaux clé en main. Avec cette montée en compétences spectaculaire, réalisée en seulement cinq ans, l’entreprise se retrouve donc, depuis le début de l’année 2017, en position de concepteur, fabricant, installateur et assistant à l’exploitation !

Les serres de culture de la spiruline et la chaufferie à biogaz de Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Les serres de culture de la spiruline et la chaufferie à biogaz de Métha Ternois, photo Frédéric Douard

Alors bien sûr, l’entreprise ne réalise pas tout, elle travaille toujours avec des équipementiers, motoristes, fabricants de cuves et fournisseurs de technologies d’épuration, mais elle maîtrise l’ensemble des processus. Elle s’efforce aussi d’animer des synergies inter-entreprises françaises afin de développer une économie circulaire pour la fabrication de matériels dédiés, réalisés dans le cadre d’une éco-construction.

Ecran de supervision de l'automate Fertiwatt réalisé par AES Dana, photo GR Energies - Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Ecran de supervision de l’automate Fertiwatt réalisé par AES Dana, photo GR Energies – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La seule chose qui lui manquait encore fin 2016, c’était la compétence en biologie, de manière à pouvoir assister ses clients sur cette partie : le pas a été franchi début 2017 par l’embauche d’une biologiste, Cécile Goral, en charge de toute l’ingénierie de digestion des projets et du suivi biologique d’exploitation des clients.

Les moyens

Roue à aubes du bassin à spiruline de Métha Ternois et fabriquée par AES Dana, photo Frédéric Douard

Roue à aubes du bassin à spiruline de Métha Ternois et fabriquée par AES Dana, photo Frédéric Douard

AES Dana accompagne donc les porteurs de projets depuis les démarches administratives, en passant par le dimensionnement et la conception technique, la recherche de gisements, l’ingénierie financière, l’installation et jusqu’à la maintenance, la fourniture des consommables et les contrats de télé-suivi et assistance.

Les moyens humains sont constitués de 36 techniciens et monteurs avec des équipes disponibles 24 h/24, de 5 personnes au bureau d’études, de 6 personnes à l’atelier de construction et réparation situé au siège, et enfin de 3 dirigeants et commerciaux. L’entreprise compte 17 véhicules-ateliers pour les interventions.

Pour les missions qui lui sont confiées, l’entreprise ne fait pas appel à la sous-traitance, par contre elle confie des missions sur des technologies bien précises à des partenaires. Parmi les partenaires réguliers de l’entreprise nordiste, notons d’autres nordistes, comme la société LEGRAND Remorques basée à Fruges dans le Pas-de-Calais et qui réalise les incorporateurs BIO-PUSH, les systèmes d’approvisionnement des hygiénisateurs, les périphériques à ces différents systèmes pour les projets AES Dana, la société CHAUMECA basée à Haubourdin dans le Nord qui propose des solutions d’épuration du biogaz par différentes technologies, notamment le lavage à l’eau, le PSA, les membranes, ainsi que destechnologies de compression du biométhane, mais aussi le belge BIO-DYNAMICS ou l’allemand SCHNELL MOTOREN.

Trémie incorporatrice Bio Push développée par AES Dana et construite par les Ets Legrand de Fruges, photo AES Dana

Trémie Bio Push développée par AES Dana et construite par les Ets Legrand, photo AES Dana

En cette année 2017, 20 projets de méthanisation sont en études chez AES Dana.

Contact : AES Dana, Rue Kepler 62223 St-Laurent-Blangy +33 321 50 82 30 – Claude Pruvot – claude.pruvot@aesdana.com – www.aesdana.com

Frédéric Douard, en reportage à Saint-Laurent-Blangy


Compte R. installe sa nouvelle chaudière à bois Pelletech chez Emmaüs 52

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Jean Paul Pierron, un président très satisfait de sa nouvelle chaudière, photo Frédéric Douard

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

La chaufferie d'Emmaüs Foulain avec sa PELLETECH et son ballon d'accumulation, photo Frédéric Douard

La chaufferie d’Emmaüs 52 avec sa PELLETECH et son ballon d’accumulation, photo Frédéric Douard

La communauté Emmaüs de Haute-Marne est installée sur plusieurs sites dont le principal se situe à Foulain, un petit village de la haute vallée de la Marne, sur la route qui mène de Langres à Chaumont. Ce site, qui est celui d’une ancienne installation de stockage de produits pétroliers, dispose d’une surface de 3 ha où la communauté peut mener à bien ses missions de solidarité, de récupération et de revente. C’est pour chauffer ses infrastructures que la communauté a fait installer en octobre 2016 une Pelletech de 300 kW, la toute nouvelle chaudière automatique à bois de COMPTE R.

Le bois, une ressource à valoriser

À Foulain, la communauté Emmaüs dispose de plusieurs bâtiments d’hébergement, d’ateliers et d’un magasin où les biens récupérés et réparés sont remis en vente, le Bric à Brac.

Le Bric à Brac de Foulain a peu à envier aux grand magasins, photo Frédéric Douard

Le Bric à Brac de Foulain a peu à envier aux grand magasins, photo Frédéric Douard

Les besoins en chauffage et eau chaude sanitaire correspondent à ceux d’un hébergement permanent de 30 chambres, et d’un bâtiment comprenant un espace de convivialité, des sanitaires, une buanderie et un restaurant qui fonctionne tous les jours de l’année, matin, midi et soir pour les compagnons mais aussi pour le personnel encadrant.

Vue partielle du centre Emmaüs de Foulain, avec sa chaufferie bois à gauche, photo Frédéric Douard

Vue du centre Emmaüs de Foulain, avec sa chaufferie bois au fond à gauche, photo Frédéric Douard

Le centre emploie en effet 12 salariés et ce sont donc quotidiennement plus de 50 personnes qui travaillent sur le site, sans compter les dizaines de bénévoles qui passent régulièrement donner un coup de main.

Les locaux d'hébergement à gauche et le Bric à Brac au fond, photo Frédéric Douard

Les locaux d’hébergement à gauche et le Bric à Brac au fond, photo Frédéric Douard

Les activités de la plateforme tournent autour de la gestion des dépôts par les particuliers ou les entreprises, de la collecte en petits camions, du tri et de la réparation, et enfin de la vente. Ces activités, qui fonctionnement 7 jours sur 7, constituent le cadre humain et économique du soutien apporté par l’association aux personnes en difficultés.

Emmaüs 52 valorise les bois d'emballages, photo Frédéric Douard

Emmaüs 52 valorise les bois d’emballages, photo Frédéric Douard

Depuis la création d’Emmaüs 52, le bois a toujours occupé une place dans l’activité de revalorisation, et c’est naturellement que, dès la création des hébergements, il a rapidement été utilisé comme combustible, la voie la plus courte et rationnelle pour le valoriser.

Une nouvelle chaudière bien dimensionnée

Jean Paul Pierron, un président très satisfait de sa nouvelle chaudière, photo Frédéric Douard

Jean Paul Pierron, un président très satisfait de sa nouvelle chaudière, photo Frédéric Douard

Une première chaudière d’une autre marque avait ainsi été installée en 2006 pour chauffer le centre Emmaüs de Foulain. Elle était alimentée par le broyat des bois sains récupérés. Ce broyat était produit et déferraillé sur place avec un broyeur lent monorotor suivi d’un aimant, et installé juste à côté de la chaufferie. Cette installation de préparation du combustible a été conservée.

Le problème que rencontra l’association en mars 2016 fut le percement non réparable de cette chaudière par corrosion, et ce au bout de 10 ans de fonctionnement dans des conditions inadaptées. Les causes de ce sinistre prématuré ont été identifiées sans problème : d’une part la première chaudière avait été largement surdimensionnée par rapport aux besoins, et d’autre part, une installation hydraulique peu judicieuse ne permettait pas de la protéger des retours froids.

Le broyeur lent UNTHA permettant la préparation du combustible chez Emmaüs 52, avec déversement direct dans le silo de la chaufferie, photo Frédéric Douard

Le broyeur lent UNTHA permettant la préparation du combustible chez Emmaüs 52, avec déversement direct dans le silo de la chaufferie, photo Frédéric Douard

Profitant de l’été 2016, une consultation fut organisée auprès de plusieurs constructeurs et déboucha en octobre sur l’installation de la Pelletech n° 0001 de COMPTE R., par un chauffagiste local, les Ets Pierront de Lenizeul. La chaudière à fioul du bâtiment principal, a été conservée comme appoint pour la production d’eau chaude sanitaire de base, en appoint, en secours en cas de panne et /ou maintenance de la chaudière principale.

Et visiblement, le dimensionnement de la PELLETECH était le bon puisque de dires de Jean-Paul Pierron, le président de l’association, même durant la période à -10°C de l’hiver 2016-17, le fioul n’a pas été sollicité.

La Pelletech, un tout nouveau produit pour COMPTE R.

Depuis 1965, l’entreprise auvergnate conçoit et fabrique des chaudières industrielles et automatiques à bois. COMPTE R. est aujourd’hui le principal fournisseur de ce type d’équipements sur le territoire français, pour l’industrie bien sûr, mais aussi surtout aujourd’hui pour les collectivités et les entreprises non industrielles.

Le silo à combustible avec le convoyeur arrivant du broyeur, photo Frédéric Douard

Le silo à combustible avec le convoyeur arrivant du broyeur, photo Frédéric Douard

Ces dernières années, pour répondre à la demande croissante de ces nouveaux marchés, COMPTE R. avait abaissé jusque 200 kW la puissance de sa gamme industrielle qui atteint les 10 MW/pièce en fourchette haute. Pour ce qui concerne la combustion des bois humides ou des biomasses complexes, ce positionnement reste opportun. Par contre, pour ce qui est de brûler des combustibles faciles comme le bois déchiqueté sec ou les granulés, en « petites » puissances la gamme traditionnelle de chaudières industrielles était devenue un peu lourde, un peu encombrante, avec des capacités pas forcément indispensables, et donc un peu chère.

C’est la raison pour laquelle, l’entreprise a travaillé à la conception d’une petite chaudière plus compacte, pour du bois exclusivement sec. Elle a travaillé pour cela avec un constructeur grec, à qui elle a transféré une partie de son savoir-faire, et qui aujourd’hui produit la Pelletech, une belle petite chaudière, adaptée au secteur collectif et tertiaire, et disponible dans une gamme de 150 à 500 kW, avec extracteur de bois au choix rotatif ou hydraulique.

Et le hasard a voulu que le tout premier client pour ce produit, appelé à une large diffusion, soit la communauté Emmaüs de Foulain ! Et cette fois, pour éviter tout dysfonctionnement au regard du profil de consommation du site, la nouvelle chaudière, qui alimente un réseau de chaleur de 250 ml, a été dimensionnée au plus juste et a été équipée d’un ballon d’accumulation de 5 000 litres.

La Pelletech, chaudière automatique à bois de puissance intermédiaire

La Pelletech de Foulain, photo Frédéric Douard

La Pelletech de Foulain, photo Frédéric Douard

Facile à implanter de par ses faibles dimensions, simple à exploiter, bénéficiant des derniers apports technologiques du premier fabricant français de chaudières automatiques à bois, elle se présente sur le marché avec un rapport qualité/prix très intéressant.

Chaudière à hautes performances, respectant la norme EN303-5 en classe 5, avec allumage automatique comme toutes les bonnes petites chaudières automatiques aujourd’hui, elle convient parfaitement aux petites installations en neuf ou en rénovation, mais aussi en chaufferie-conteneur préfabriquée.

La gestion en cascade permet la mise en place et la gestion, le cas échéant, de plusieurs chaudières si la puissance voulue excède les 500 kW.

D’un point de vue technique, elle dispose tout d’une grande, sauf qu’elle le propose à petite échelle :

  • Un foyer à grille mobile, avec barreaux en fonte de haute qualité, permet une évacuation complètement automatique des cendres,
  • Un système spécifiquement conçu pour lever les barreaux et éviter les incrustations sur la surface de la grille, permet une interaction optimale entre le combustible et l’air primaire,
  • Une chambre de combustion réalisée à l’aide de béton réfractaire à haute résistance thermique garantit fiabilité et robustesse,
  • Une écluse rotative sur la vis d’amenée du bois interdit toute remontée de feu dans la zone de stockage du combustible,
  • Des turbulateurs hélicoïdaux permettent un ramonage automatique périodique de l’échangeur et garantissent un transfert thermique toujours optimal,
  • Un écran de commande tactile permet de changer facilement de combustible, de suivre les données de la chaudière (rendement, la température départ…), et bien sûr de visionner les alarmes et les informations de maintenance, qui peuvent être reportées vers un smartphone.
Coupe schématique de la Pelletech de Compte R. - web
1 – Grille mobile – 2 – Ventilateur d’air primaire – 3 -Injection air secondaire réchauffé – 4 – Vis d’alimentation – 5 – Sas coupe-feu avec couteau – 6 – Entraînement vis alimentation – 7 – Évacuation des cendres sous trémie échangeur – 8 – Chambre de combustion avec réfractaire – 9 – Échangeur avec turbulateurs mobiles – 10 – Système nettoyage tubes échangeur – 11 – Gestion de l’extraction des fumées – 12 – Sonde Lambda pour ajustement combustion – 13 – Soufflage d’air chaud pour démarrage rapide – 14 – Évacuation des cendres foyer

Rappelons enfin, qu’avec ses centaines de chaudières en fonctionnement dans toute la France, COMPTE R. dispose d’une palette de services très bien rodés :

  • Présence régionale de techniciens
  • Hotline dédiée 7j/7 : 0820 225 100
  • Interlocuteur unique
  • Contrats de maintenance
  • Formations et audits
  • Interventions sur site rapides

Pour en savoir plus :

Frédéric Douard, en reportage à Foulain

Bioénergie international n°50 – Juillet – août 2017

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Le magazine Bioénergie International de juillet-août 2017, le magazine XXL des filières de la biomasse-énergie, met à jour de l’atlas des centrales électriques à biocombustibles solides ou déchets ménagers, ainsi que l’index des équipements de production et fourniture de granulés et briquettes biocombustibles.

Ce numéro se singularise par un très large dossier sur la centrale biomasse de Gardanne, alors que la centrale a commencé à fonctionner depuis de début de l’année 2017. Il contient également quatre reportages de terrain : un distributeur de combustibles dans la Nièvre, un centre de valorisation énergétique des déchets ménagers et hospitaliers dans le Nord, et deux installations de méthanisation en Bretagne. Le magazine consacre ses autres articles à la combustion, à la gazéification et à la maintenance.

Sommaire des principaux articles

Editorial

  • Des critères de durabilité irréalistes vont-ils réduire à néant tous les atouts de la biomasse-énergie ?

Index

  • Les équipements de production et fourniture de granulés et briquettes biocombustibles

Atlas

  • Les centrales électriques à biocombustibles solides ou déchets ménagers

Bois-énergie

  • Cassier Combustibles dans la Nièvre rebondit grâce au chauffage à granulé
  • Les micro-centrales Spanner à gazéification de bois arrivent sur le marché français

Conduite de chaufferie biomasse

  • Peut-on réduire la charge des chaudières à biomasse sans dégrader la combustion ?
  • Explosion Power inaugure le premier ramonage d’économiseur à ailettes dans une chaudière à biomasse

Dossier spécial centrale de Gardanne

  • Plongée au coeur de la très attendue centrale biomasse de Gardanne
  • À Gardanne, RBL-REI a réalisé la plus importante plateforme biomasse de France
  • Le maxi-broyeur de bois Saalasti de la centrale biomasse de Gardanne
  • GreCon protège du feu la plateforme bois de la centrale de Gardanne

Déchets managers

  • Le laboratoire Socor caractérise les déchets ménagers
  • Le CVE de Douchy-les-Mines renforce la valorisation énergétique des déchets ménagers et hospitaliers

Méthanisation

  • La centrale territoriale de biométhane de Quimper
  • Des biodéchets pour doper l’unité de méthanisation du Gaec Lamoureux

Avec l’explosion vapeur, Biogas Systems extrait l’énergie des biomasses difficiles

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L'hydrolyseur de Parndorf, photo Biogas Systems

Article paru dans le Bioénergie International n°49 de mai-juin 2017

Le module d'explosion vapeur des intrants est installé sur trois étages de conteneurs sur le site de Parndorf en Autriche, photo BS

Le module d’explosion vapeur des intrants est installé sur trois étages de conteneurs sur le site de Parndorf en Autriche, photo BS

Florent Cozon représente Biogas Systems en France, photo Frédéric Douard

Florent Cozon représente Biogas Systems en France, photo Frédéric Douard

La société Biogas Systems a mis au point une technologie à même d’extraire le maximum d’énergie des biomasses les plus difficiles à méthaniser. L’Economizer SE est une technologie de prétraitement basée sur l’explosion de la biomasse à la vapeur, garantissant une très bonne digestibilité de tous types d’intrants, y compris ceux très ligneux comme la paille.

Un peu d’histoire

Le développement industriel et commercial de ce procédé démarre en 2010 en Autriche. Il est le fruit de la rencontre d’un inventeur, Hermann Dauser, avec un investisseur, Helge Leinich. Dès 2011, brevets et marque étant déposés, la construction du pilote commence.

En 2012, la société Biogas Systems GmbH acquiert une unité complète de méthanisation avec unité de cogénération de 500 kWé, à Parndorf, situé entre Vienne et Bratislava. Cette acquisition permet le démarrage de la phase industrielle du projet avec la construction et la mise au point sur ce site du pilote à l’échelle 1, basé sur une puissance électrique de 500 kW.

Le site de Parndorf avec derrière l'incorporateur, les conteneurs de l'Economizer, photo Frédéric Douard

Le site de Parndorf avec derrière l’incorporateur, les conteneurs de l’Economizer, photo F. Douard

La mise en service de l’hydrolyseur a lieu au second trimestre de 2013 et c’est le point de départ alors du développement commercial. Au début de l’année 2017, l’entreprise comptait déjà une installation opérationnelle au Royaume-Uni (ici, la paille, qui vient en substitution du maïs ensilage, apporte 960 kWél sur les 2,2 MWél que comporte l’installation. Deux autres sont en cours de montage et de fabrication pour le même investisseur.

Une problématique à l’allemande et une solution pour la France

Le module d'explosion vapeur de l'usine de méthanisation de Parndorf en Autriche, photo BS

Le module d’explosion vapeur de l’usine de méthanisation de Parndorf en Autriche, photo BS

Chercher à méthaniser des biomasses difficiles est bien entendu lié à des contraintes. En Allemagne et en Autriche, la contrainte est aujourd’hui d’ordre économique. Dans ces deux pays, le modèle économique reposait sur la culture du maïs ensilage. Or, alors que les conditions d’achat se sont durcies, et que la demande en matière devient telle que les prix se tendent, la politique du mono-intrant cultivé au haut pouvoir méthanogène se heurte alors à la dure loi du marché, et l’équilibre économique des exploitations est rompu. D’où, la nécessité impérative alors de trouver des biomasses moins chères, et par voie de conséquence de moins bonne qualité et de se tourner vers des déchets agricoles. Le nom commercial de l’hydrolyseur reflète bien cette notion économique : l’Economizer.

En France, à la différence de l’Allemagne, la politique biogaz a été de travailler sur la préparation des biomasses difficiles à méthaniser, car le pays a d’emblée décidé de ne méthaniser que les déchets pour ne pas faire concurrence à la production alimentaire.

Dans les deux cas, le problème est aujourd’hui le même : réussir à extraire le plus de méthane possible des biomasses difficiles à digérer, en opérant une préparation à même de libérer les sucres digestibles et donc l’énergie.

Le module de cogénération GE Jenbacher de 500 kWé à Parndorf, photo Frédéric Douard

La chaleur du module de cogénération de Parndorf alimente, entre autres choses, le processus d’hydrolyse des intrants, photo Frédéric Douard

Prétraiter aussi par la chaleur (et dans le processus on parle de haute température: 150/180 °C) la biomasse, permet de détruire les pathogènes contenus dans celle-ci (cas des fumiers). Mais aussi les adventices contenues dans les menues pailles. En découle une grande simplification de la gestion des digestats ainsi qu’une réduction des coûts et des odeurs.

Le principe de l’Economizer SE

La technique repose sur un prébroyage des pailles, puis un passage dans un hydrolyseur, aussi appelé cuiseur, qui va dans un premier temps fondre la lignine et permettre ainsi l’accès à la cellulose, réservoir de CH4 pour la méthanisation.

Le prébroyage de la paille à Parndorf, photo Frédéric Douard

Le prébroyage de la paille à Parndorf, photo Frédéric Douard

Le processus requiert de travailler avec une granulométrie de moins de 50 mm. Sur une installation typique, le débit d’intrants est de 830 kg de paille pour 1,67 tonne de liquide par heure, de quoi résulte une matière à 30 % de MS. L’eau de dilution, pré-chauffée à 50 °C et la paille broyée sont introduits dans une cuve de malaxage avant de poursuivre leur route dans un convoyeur à vis.

Le broyeur à paille de Parndorf, photo Frédéric Douard

Le broyeur à paille de Parndorf, photo Frédéric Douard

Le mélange passe ensuite dans un sas vertical d’introduction équipé de deux guillotines. L’introduction se déroule ainsi : la guillotine du bas étant fermée, celle du haut s’ouvre, laissant pénétrer le mélange eau et paille. Puis la guillotine du haut se ferme, celle du bas s’ouvre, permettant ainsi à la préparation de rentrer séquentiellement dans le cuiseur. Pour éviter tout bourrage dans le sas, le substrat étant forcément collant, un agitateur vertical permet de faire descendre la pâte dans le cuiseur.

L'incorporateur des matières en amont du module d'hydrolyse, photo BS

L’incorporateur des matières en amont du module d’hydrolyse, photo BS

La cuisson, dure deux heures à une température de 150°C à 180°C, et de 8 à 10 bar, dans une cuve de 5 000 litres. La chaleur nécessaire au processus est fournie par un échangeur à huile thermique qui récupère la chaleur sur les gaz d’échappement à 450°C du moteur.

Paille cuite à la sortie de l'hydrolyseur, photo BS

Paille cuite à la sortie de l’hydrolyseur, photo BS

La pâte se retrouve alors propulsée à très grande vitesse dans la cuve d’expansion, à 100°C et à la pression atmosphérique, et c’est alors que l’explosion vapeur se produit par décompression et transformation de l’eau liquide au cœur de la cellulose en vapeur, laquelle en s’échappant déchiquette la matière en la transformant en une sorte d’épinards hachés.

Une des grandes forces de l’hydrolyseur, est de pouvoir laisser passer les cailloux et autres corps étrangers sans endommager la machine.

La matière est alors refroidie d’une part pour pré-chauffer le liquide de dilution en amont et aussi pour être introduite à la bonne température (thermophile en l’occurrence) dans le digesteur.

Lors de cette détente, une partie de l’eau s’est transformée en vapeur qui va être ré-utilisée dans la vis d’alimentation pour chauffer le mélange liquide + paille broyée et limiter les besoins thermiques du processus.

Ensilage de maïs cuit coulant à la sortie de la cuve d'explosion, photo BS

Ensilage de maïs cuit coulant à la sortie de la cuve d’explosion, photo BS

Le but de l’opération est de maximiser la récupération jusqu’à 270 m³ de CH4/tonne de paille au lieu des 140 m³ théoriques maximum sans préparation de l’intrant.

Les caractéristiques de l’Economizer

Le développement technologique a été réalisé en partenariat avec le département agriculture de l’université de Vienne, ce qui a permis de décrire, documenter et vérifier scientifiquement le procédé. La technologie a été éprouvée durant quatre ans sur le site industriel de Parndorf en conditions réelles.

L'hydrolyseur de Parndorf, photo Biogas Systems

L’hydrolyseur de Parndorf, en version commerciale, photo Biogas Systems

Les composants industriels utilisés sont tous de haute qualité, avec notamment l’emploi systématique d’acier inoxydable spécial.

Le système est flexible et supporte les variations des intrants en qualité et en quantité. L’équipement, de conception standardisée est livré en conteneur. Le processus est entièrement automatisé, avec contrôle à distance simple. Son utilisation nécessite de la main d’œuvre additionnelle.

Corps étrangers éjectés par le système d'hydrolyse, photo BS

Corps étrangers éjectés par l’hydrolyseur, photo BS

L’installation est simplifiée et sécurisée contre les avaries : tuyauteries larges, aucune pompe ni goulet d’étranglement, système de piège à gros cailloux, les plus petits ne posant pas de souci. La puissance du malaxeur et le volume du digesteur sont fortement diminués.

Le fait de pouvoir transporter la paille (produit non polluant à haute densité énergétique) où l’on veut pour s’implanter au plus près de la consommation (station bio-GNV, bio GNL, injection, production électrique, etc.) de ne nécessiter que 7 000 tonnes de matière et donc de passer en régime déclaratif simple, de presque doubler le rendement des effluents pailleux ouvre des perspectives insoupçonnables jusqu’alors et devrait ré-écrire la façon de produire du biogaz.

L’Economizer SE en quelques chiffres
Consommation électrique 26 kWhél/h soit 2,9 % de l’électricité produite (en mode moteur)
Besoins en chaleur 260 à 280 kWhth/h, fournis par l‘échappement moteur
Taux maximum de matières sèche de la pâte sortant de l’hydrolyseur 30 %
Espace requis 3 m x 14 m pour l’Economizer en dehors de la trémie d’alimentation. Et 2,4 m x 6 m pour le conteneur de l’huile thermique.

Contacts :

  • Bureau : +43 33 22 94 12 40 – office@biogas-systems.com – www.biogas-systems.com
  • France : Florent Cozon – +33 613 17 28 14 – florent.cozon@dartybox.com

Frédéric Douard, en reportage à Parndorf

Des critères de durabilité irréalistes vont-ils réduire à néant tous les atouts de la biomasse-énergie ?

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Editorial du Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

La commercialisation des sous-produits forestiers permet de financer la sylviculture menant à la production de bois d’oeuvre de qualité, photo Frédéric Douard

La commercialisation des sous-produits forestiers permet de financer la sylviculture menant à la production de bois d’oeuvre de qualité, photo Frédéric Douard

Un rapport européen paru le 8 juin 2017 menace la réalisation des objectifs climatiques et énergétiques de l’Union Européenne et la viabilité toute entière du secteur forestier en Europe. Il s’agit du projet de rapport au Parlement européen présenté par le député européen Bas Eickhout sur les critères de durabilité de la biomasse forestière. Les propriétaires et les gestionnaires de forêts en Europe sont profondément préoccupés et réagissent. Fransylva, la Fédération nationale des syndicats des forestiers privés de France, s’en fait ici le porte-parole et attire l’attention sur trois dangers.

La parole à Fransylva, Fédération nationale des syndicats des forestiers privés de France

Danger n°1 : ignorer les critères de durabilité nationaux et européens

Le rapport d’Eickhout ignore la réalité et met en danger tout le secteur forestier. Il propose une liste arbitrairement établie de types de biomasses forestières qui seraient considérées comme durables, faisant fi de toutes les législations nationales et européennes existantes sur la gestion durable des forêts.

« Essayons de comprendre le raisonnement de M. Eickhout : la biomasse issue de forêts gérées durablement, destinée à l’énergie ne serait pas suffisamment durable. Il faudrait légiférer davantage pour limiter certains types de biomasse à l’usage énergétique… On marche sur la tête ! » s’indigne Antoine d’Amécourt, président de Fransylva.

Danger n°2 : rompre le cercle vertueux de la complémentarité des usages en forêt

La mise en œuvre du principe de l’utilisation en cascade voulue par la directive est irréaliste sur le terrain. Ces suggestions montrent un manque fondamental de compréhension du cycle de production forestière caractérise par une utilisation interdépendante et intégrée de toutes les parties de l’arbre pour de nombreuses utilisations finales. En matière de foresterie, c’est le marché qui garantit que le bois de haute qualité est utilisé pour la production de produits à forte valeur ajoutée par les industries du bois, tandis que les résidus, les sous-produits et les produits de faible qualité fournissent la production de bioénergie.

Les forestiers ont besoin de débouchés complémentaires comme la biomasse pour conduire une sylviculture durable au profit de bois à destination de haute valeur ajoutée. Cette biomasse est fournie, entre autres, par des millions de propriétaires forestiers principalement à petite échelle qui ont besoin d’un revenu diversifié de leurs forêts.

« Si M. Eickhout avait pris le temps de discuter avec les personnes concernées et ceux qui mettent en place une gestion durable des forêts tous les jours, il aurait pu arriver à une proposition plus crédible » ajoute Antoine d’Amécourt.

Danger n°3 : freiner les ambitions européennes de décarbonation de son économie

Les propositions envisagées dans le rapport de M. Eickhout mettraient en danger toute offre de biomasse durable de l’UE pour le secteur de la bioénergie, qui représente aujourd’hui 95 % de la biomasse provenant des forêts de l’UE. Lorsque les États-Unis quittent l’accord de Paris il est plus important que jamais que l’UE reste un leader sur le climat et défende une politique judicieuse fondée sur les faits. Le rapport de M. Eickhout est un exemple clair d’ambition qui a mal tourné et n’a aucun lien avec la réalité du terrain. Nous ne devrions pas restreindre les utilisations de la biomasse forestière, mais nous devrions soutenir un développement économiquement viable d’une bioéconomie durable. La bioénergie joue un rôle important ici, tant pour atteindre les objectifs climatiques que pour soutenir un secteur forestier durable.

Contact : www.fransylva.fr

Atlas 2017 des centrales électriques à biocombustibles solides ou déchets ménagers

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Atlas paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

La centrale de cogénération bois de Rennes sud, photo Frédéric Douard

La centrale de cogénération bois de Rennes sud, photo Frédéric Douard

L’atlas Bioénergie International 2017 des centrales électriques à biomasses solides ou à déchets ménagers recense 303 centrales.

Concernant la biomasse, l’atlas 2017 montre une légère progression du parc des installations de centrales de cogénération, notamment avec la réalisation des derniers projets CRE en France. Sur les 60 sites recensés à mi-juillet 2017 dans le pays, en service ou en construction, la puissance totale installée y est de 957 MWél. L’atlas présente également 67 sites situés dans le reste de la francophonie : 26 en Belgique avec 525 MWél, 10 en Suisse pour 57 MWél, 15 au Canada francophone avec 525 MWél, 3 au Luxembourg et environ 100 MWél pour les pays africains francophones.

Les centrales en projet en France sont au nombre de 33 et représenteront 334 MWél supplémentaires dès leur mise en service. À noter que parmi ces projets, on compte les lauréats du CRE5-1, qui devront être construits au cours des trois prochaines années, dont trois sites en gazéification (CHO Power) représentant 11 MWél par site.

Pour les installations de valorisation énergétique des déchets ménagers, Bioénergie International a recensé 104 unités en France pour 692 MWél, 15 en Belgique pour 129 MWél, 5 en Suisse avec 37 MWél cumulés.

Les données recueillies sont classées dans le magazine par département pour la France et par pays pour le reste. On y trouve le nom de l’installation, sa localisation, ses puissances thermique et électrique, sa date de mise en service, sa catégorie biomasse (BIO) ou déchet ménager (OM), si c’est une cogénération ou une production pure d’électricité. Les équipementiers principaux y sont également listés lorsqu’ils sont connus.

Atlas-cogé-Bioénergie-international-R50-juillet-aout-2017 - web

Rappelons que pour les filières bois-énergie et méthanisation en France, un appel d’offres (CR5-2) ouvert aux installations bois-énergie de moins de 25 MWé et aux unités de méthanisation de moins de 5 MWé a été clôturé le 1er septembre 2017. Les lauréats seront désignés avant la fin de l’année 2017, après une phase d’instruction par la commission de régulation de l’énergie.

Nous enrichissons les données de cet atlas sur base de nos enquêtes. Aussi nous invitons chaque personne concernée à nous communiquer les informations des installations manquantes, ou à nous faire part d’informations qui ne seraient pas exactes, ce qui nous permettra de fabriquer une édition 2018 toujours plus précise à fbornschein@bioenergie-promotion.fr

François Bornschein

Le laboratoire SOCOR caractérise les déchets ménagers

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Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

Le laboratoire SOCOR à Dechy dans le département du Nord, photo Frédéric Douard

Le laboratoire SOCOR à Dechy dans le département du Nord, photo Frédéric Douard

Broyeur SM 300 avec cyclone pour le broyage des échantillons de catégories après tri, photo Socor

Broyeur SM 300 avec cyclone pour le broyage des échantillons de catégories après tri, photo Socor

Socor est un laboratoire basé près de Douai qui réalise des prélèvements et analyses dans les domaines de l’énergie, des sous-produits de combustion et de l’environnement. Créé en 1949 pour réaliser des prestations d’échantillonnage et d’analyse sur les charbons issus des mines françaises, Socor a progressivement adapté son activité aux multiples changements de ces 30 dernières années.

Actuellement, Socor continue d’analyser des combustibles fossiles mais aussi des produits renouvelables à vocation énergétique comme la biomasse sèche et fermentescible, les ordures ménagères résiduelles ou les CSR.

L’expérience acquise par Socor dans le domaine de l’analyse des combustibles l’a conduit à caractériser les déchets ménagers résiduels. Par rapport aux autres combustibles, les déchets ménagers présentent une grande hétérogénéité et sont constitués d’un mix de combustibles très différents les uns des autres.

Les composants majeurs d’un déchet ménager, classés en catégories au laboratoire, sont les fermentescibles composés des déchets verts et des déchets alimentaires, souvent très humides et peu calorifiques. La fraction papier et carton souillés, au pouvoir calorique moyen, représente une fraction non négligeable selon l’origine.

Table de tri avec trous ronds de 300, 100, 20 et 8 mm, photo Socor

Table de tri avec trous ronds de 300, 100, 20 et 8 mm, photo Socor

Les plastiques, au pouvoir calorifique élevé, sont généralement présents en quantité importante et représentent la principale source d’énergie des déchets ménagers. Les textiles d’origine naturelle ou synthétique sont présents en faible quantité et représentent un apport énergétique faible. La fraction biocombustible solide, tel que le bois, est variable selon les origines.

Les catégories non-combustibles, comme les métaux et les autres produits minéraux comme le verre, sont aujourd’hui présents en faible quantité grâce à un tri à la source de plus en plus efficace ; leur apport énergétique est nul. La composition des déchets ménagers dépend ainsi essentiellement des zones géographiques de collecte, des moyens de tri mis à disposition de la population et du respect de ces consignes de tri.

Les salles de réception des solides dans les ateliers Socor, photo Frérédic Douard

Les salles de réception des solides dans les ateliers Socor, photo Frérédic Douard

Calorimètre, photo Socor

Calorimètre, photo Socor

Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) sur brut des déchets ménagers dépend non seulement de sa composition mais également de son humidité totale qui peut atteindre 45 %. Compte tenu de la composition des déchets ménagers, la mesure du PCI nécessite quelques précautions. Il est en effet impossible de broyer de manière représentative un tel mélange et il est préférable de procéder à un tri préalable avant analyse. La première option consiste à échantillonner 500 kg et de procéder à un tri du produit non séché en catégories puis de mesurer, pour chaque catégorie, l’humidité totale et le PCI/sec. L’autre option consiste à sécher 125 kg pour détermination de l’humidité totale puis de procéder au tri sur le produit sec. Le PCI est ensuite mesuré pour chaque catégorie. Dans les deux cas, le PCI/brut global est calculé à partir de la composition de l’échantillon et des mesures d’humidité.

Etuve de 980 litres pour déchets ménagers, photo Socor

Etuve de 980 litres pour déchets ménagers, photo Socor

Le laboratoire dispose des étuves pour le séchage de tels produits, de déchiqueteurs et de broyeurs adaptés pour réduire en poudre les échantillons. Pour chaque catégorie, une prise d’essai pour la mesure du pouvoir calorifique permet de déterminer la teneur en carbone et en hydrogène, les éléments combustibles.

Le taux de matières valorisables hors combustion est également établi, comme les fractions de verres, de métaux ferreux et non ferreux, de même que les catégories fermentescibles, papiers et cartons qui peuvent être valorisées en compostage ou méthanisation. Quant aux plastiques résiduels, ils peuvent être valorisés en CSR.

Contacts :

  • Claude Lambre : c.lambre@socor.fr
  • Yves Girard – y.girard@socor.fr
  • www.socor.fr

Frédéric Douard, en reportage à Dechy

Les micro-centrales Spanner à gazéification de bois arrivent sur le marché français

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Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

Centrale Spanner à trois moteurs, photo Re2

Centrale Spanner à trois moteurs, photo Re2

La société AHCS basée à Saint-Nolff en Bretagne, spécialisée dans le déploiement de solutions énergétiques renouvelables (bois-énergie, valorisation de chaleur de méthanisation, chaufferies bois préfabriquées), vient de conclure un partenariat avec la société allemande Re2 pour représenter et développer les centrales de cogénération par gazéification de bois Spanner en France. Re2, ce sont 100 salariés et plus de 700 unités en fonctionnement. La société AHCS basée à Saint-Nolff en Bretagne, spécialisée dans le déploiement de solutions énergétiques renouvelables (bois-énergie, valorisation de chaleur de méthanisation, chaufferies bois préfabriquées), vient de conclure un partenariat avec la société allemande Re2 pour représenter et développer les centrales de cogénération par gazéification de bois Spanner en France. Re2, ce sont 100 salariés et plus de 700 unités en fonctionnement.

Un modèle de micro-centrale bien rôdé

La génératrice Spanner

La génératrice Spanner

Les modules de base Spanner génèrent une puissance électrique de 9 à 49 kWé et une puissance thermique de 25 à 111 kWth. Pour des besoins plus importants, ils se combinent en parallèle jusqu’à 1 MWé et 2,2 MWth.

Ces installations peuvent être réalisées dans des locaux en dur ou livrées prêtes à démarrer en conteneurs de 20 ou 40 pieds. Elles comprennent une ou plusieurs unités de gazéification de bois, une ou plusieurs génératrices, et suivant le cas, une station de chauffage ainsi qu’une unité de régulation intelligente. Cette structure modulaire peut fonctionner en continu ou suivre des besoins variables selon un déclenchement en cascade des différents modules de base, offrant ainsi une grande flexibilité d’utilisation.

Les centrales à gazéification Spanner peuvent consommer des bois d’origines très variées, briquettes courtes, granulés, copeaux de rabotage, plaquettes forestières, broyat de palettes, selon les conditions suivantes : des dimensions de 30 à 40 mm, une humidité inférieure à 12 %, un taux de fines inférieur à 30 % (< 4 mm), un taux d’écorce faible et pas de corps étrangers (cailloux, métaux, terre).

Energy Block Spanner en service, photo Re2

Energy Block Spanner en service, photo Re2

Ces unités sont données pour 30 000 heures de fonctionnement minimum soit quatre années environ, sachant que dans la clientèle Spanner, 660 unités fonctionnent au moins 8000 heures par an, et certains dépassent les 8300 voire les 8500 heures par an !

Le prix de revient de l’électricité est dépendant d’une part du coût du combustible et d’autre part du niveau de valorisation de la chaleur, comme on peut le voir sur le tableau en page 15. Pour les installations réalisées jusque maintenant en Europe par Spanner, l’investissement brut se monte en moyenne à 3800 € par kWé et les calculs dans le tableau ont été faits avec emprunt à un taux d’intérêts de 5 % et un rendement de conversion électrique moyen de 27 %.

Prix de revient de l'électricité avec un module Spanner, durant les 10 premières années (75000 heures)

Prix de revient de l’électricité avec un module Spanner, durant les 10 premières années (75000 heures)

Carte des 700 références Spanner - Cliquer sur la carte pour l'agrandir.

Carte des 700 références Spanner – Cliquer sur la carte pour l’agrandir.

Ce type de petite centrale trouve toute sa pertinence dans trois cas de figure :

  • Pour valoriser une ressource en bois,
  • Pour réduire des coûts électriques trop importants,
  • Pour trouver une autonomie de production électrique.

Des centrales faciles à utiliser

La conduite et la maintenance des centrales Spanner relèvent des compétences d’un technicien automobile standard. Les génératrices utilisées par Spanner ne sont autres que des moteurs General Motors de 8 litres ! Outre le temps de remplissage du bois, qui dépendra des capacités du silo, un silo classique de chaufferie à bois, leur maintenance se limite à 15 minutes par jour et consiste en un contrôle visuel de la machine et du coffret électrique. À cela s’ajoute une maintenance de 1h30 à 2 h tous les 15 jours avec arrêt complet de la machine.

Principe du module de gazéification et cogénération Spanner - Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Principe du module de gazéification et cogénération Spanner – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Pour les installations combinant plusieurs machines, chacune d’entre elle peut être arrêtée séparément, ceci permettant de garder une production minimale durant cette phase. 80 % des tâches de maintenance concernent la génératrice et 20 % le gazéifieur. Les consommables usuels sont comme en automobile des filtres à air, des bougies, de l’huile, etc.

Un déploiement en France dès 2017

Pour le déploiement de cette technologie, la principale mission d’AHCS sera d’expliquer et de crédibiliser une technologie qui en France a tout à prouver, tant les bricolages du passé ont écorné son image de marque.

Adrien Haller devant un module de démonstration Spanner à Saint-Nolff, photo AHCS

Adrien Haller devant un module de démonstration Spanner à Saint-Nolff, photo AHCS

La première centrale Spanner va arriver chez AHCS fin 2017 et des offres ont déjà été faites. Cette première unité sera installée à la fin de l’année chez un industriel breton du granulé. Pour le marché français, les unités sont pré-assemblées en Allemagne et c’est AHCS qui réalise l’installation, la mise en service et le suivi.

Contacts :

  • Adrien HALLER, AHCS – Tél. : +33 297 26 46 30 contact@ahcs.fr – www.ahcs.fr
  • Thibaut Aubert, Spanner RE2 – Tél. : + 33 673 70 00 17 thibaut.aubert@spanner.de – www.holz-kraft.com

Frédéric Douard


Explosion Power inaugure le premier ramonage d’économiseur à ailettes dans une chaudière à biomasse

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Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

La centrale Kogeban à Nesle, photo Frédéric Douard

La chaudière de la centrale Kogeban à Nesle est équipée de Générateurs Shock Pulse pour le nettoyage en continu des économiseurs à ailettes, photo Frédéric Douard

Chaque année, la chaudière à biomasse de la société Kogeban, située à Nesle dans le département de la Somme, consomme 240 000 tonnes de bois d’origine naturelle pour la production de 130 GWh d’électricité, 220 GWh de chaleur et 2 GWh de froid. Le propriétaire AKUO Energy et l’exploitant CNIM EB contribuent ainsi depuis 2013 à la réduction des émissions de CO2 de l‘industrie locale à hauteur de 90 000 tonnes par an. Depuis juillet 2016, le fonctionnement de la chaudière a pu être optimisé grâce à la mise en place de Générateurs Shock Pulse pour le nettoyage en continu des économiseurs à ailettes utilisés pour la récupération de la chaleur en fin de cycle de combustion. L’équipe R&D de CNIM a réalisé l’étude d’implantation de ces appareils et a également participé à leur mise en service. Des essais sur plusieurs mois de type études paramétriques, conjointement menés avec la société Explosion Power GmbH, ont permis de valider l’efficacité de ces appareils pour une fréquence de tirs optimisée.
L'économiseur avec en bleu le système de ramonage à la vapeur, photo Frédéric Douard

L’économiseur avec en bleu le système de ramonage à la vapeur, photo Frédéric Douard

Schéma de principe dela chaudière CNIM de Nesle

Schéma de principe dela chaudière CNIM de Nesle

La chaudière de 83 MWth, qui alimente un turbo-alternateur de 16 MWé, est à simple passage de gaz. Elle est constituée d’un foyer réalisé avec des parois tubulaires membranées et comporte deux ballons de vapeur. La combustion est réalisée à partir d’une grille tournante avec alimentation projetée (spreader-stoker). La combustion est complétée par une réinjection des envols solides, ce qui permet de limiter la teneur en imbrûlés dans les cendres. La chaudière est symétrique et les gaz sortent de la chambre de combustion. Ils traversent ensuite le surchauffeur puis le faisceau vaporisateur avant d’entrer dans l’économiseur. Un dépoussiéreur mécanique, situé entre la sortie du faisceau vaporisateur et l’entrée de l’économiseur, sépare les envols les plus gros tandis qu’un filtre à manches, à la sortie de l’économiseur, achève le dépoussiérage des fumées avant évacuation à la cheminée au travers du ventilateur de tirage. Dans la gaine où se trouvent deux blocs économiseurs à ailettes, les fumées sont refroidies de 250°C à 170°C. Chaque bloc mesure 6,7 m de longueur, 2,4 m de largeur et 1,6 m de hauteur.

Arrière de l'économiseur avec buses de sortie EG10XL, photo Explosion Power

Arrière de l’économiseur avec buses de sortie EG10XL, photo Explosion Power

Depuis la mise en service de la chaudière en juin 2013, les deux ensembles ECO sont nettoyés deux à trois fois par jour, chacun par un ramoneur vapeur à herses de type RSG-AR (consommation de 10 tonnes/h de vapeur) et complété par deux émetteurs sonores à air comprimé de type Nirafon. Comme l’efficacité du nettoyage intégré ne suffisait pas pour permettre un fonctionnement en continu de la chaudière, un nettoyage manuel par explosion a été ajouté toutes les deux semaines. La température de sortie après le module ECO révèle un profil en dents de scie. Avec un débit constant de vapeur de 100 tonnes/h, la température des fumées dans le module ECO est montée de 140°C à 180°C en l’espace de 10 jours. La baisse de température des fumées entre l’entrée et la sortie du module ECO était de 100°C avec un module propre mais de 50°C seulement après 10 jours de fonctionnement. Le besoin important en vapeur requis par les ramoneurs à herses, jusqu’à 10 % de la production totale, a conduit à des problèmes de réglage de la puissance de combustion. Afin de pouvoir maintenir en permanence une quantité élevée de production de chaleur et de froid y compris lors du fonctionnement des ramoneurs, le débit vapeur devait à chaque fois être ponctuellement fortement augmenté.

En juillet 2016, deux Générateurs Shock Pulse de type TwinL et EG10XL ont été loués par CNIM EB et installés à l’arrière de la chaudière entre les deux ensembles ECO. Jusqu’à cette installation, il n’existait aucune référence avec des Générateurs Shock Pulse pour des échangeurs à ailettes en chaudière à biomasse. Du fait de l’absorption très importante des ondes de pression par les ailettes, les appareils les plus puissants ont été choisis dès le départ et utilisés avec un intervalle d’une heure entre deux impulsions. Depuis la mise en service des Générateurs Shock Pulse, les émetteurs d’ondes sonores à air comprimé ont été débranchés et les deux ramoneurs vapeur sont rarement utilisés, soit seulement 5 à 7 cycles de nettoyage par mois.

Données du processus avant avril 2016 (à gauche) et après août 2016 avec la mise en place des Génératzeurs Shock Pulse à Nesle, crédit Explosion Power - Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Données du processus avant avril 2016 (à gauche) et après août 2016 avec la mise en place des Générateurs Shock Pulse à Nesle, crédit Explosion Power – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La problématique du profil de fonctionnement en dents de scie dû au ramonage, a ainsi pu être résolue grâce au nettoyage par Shock Pulses. La température de sortie au niveau des modules ECO a pu être stabilisée avec des variations réduites à 20°C, le refroidissement des fumées dans les modules ECO a pu être maintenu constant à 80°C. Une inspection des ensembles ECO après cinq mois de fonctionnement a démontré l’absence d’abrasion supplémentaire ou d’usure du fait des ondes de pression. Les Générateurs Shock Pulse ont entre-temps été achetés et installés définitivement. La chaudière à biomasse peut à présent être exploitée sans nettoyage manuel intermédiaire des modules ECO. L’augmentation temporaire de puissance de vapeur n’est plus nécessaire, ce qui a encore réduit l’encrassement de la chaudière. La mise en place des Générateurs Shock Pulse pour cette nouvelle application a démontré que cette technologie de nettoyage peut être mise en œuvre avec une grande efficacité sur des tubes à ailettes, tout en préservant la chaudière.

Auteurs et contacts :

La centrale de production et d’injection de biométhane de Quimper

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Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

La centrale biométhane de Quimper dans la ZA du Grand Guélen, photo Pascal Léopold

Le 10 mars 2017, Vol-V Biomasse, filiale du groupe Vol-V, producteur d’électricité et de gaz renouvelables, inaugurait dans la zone d’activité du Guelen à Quimper, la plus grande unité de production de biométhane de Bretagne. La particularité de Vol-V Biomasse est de développer, financer mais aussi exploiter par elle-même des unités d’injection de biométhane. L’entreprise disposait déjà de deux unités de méthanisation en service en Picardie et Bretagne. Elle compte également quatre usines en construction en Bretagne, Normandie et Beauce, et neuf autres projets ont reçus leur arrêté d’autorisation d’exploiter dans le quart nord-ouest de la France.

L’entrée de la centrale biométhane de Quimper avec son pont bascule Précia Molen, photo F. Douard

Tout commence en 2011 pour la centrale de Quimper

Sachant que la Bretagne ne produit que 8,1 % de ses besoins électriques, les équipes de Cédric de Saint-Jouan, pdg-fondateur du Groupe Vol-V, sillonnent le territoire breton à la recherche du lieu idéal pour y implanter une usine de méthanisation. Elles s’aperçoivent rapidement que la région de Quimper possède des atouts majeurs pour un tel projet. Ce territoire allie la présence d’industriels de l’agro-alimentaire, de nombreux élevages, et l’engagement de l’agglomération pour la transition énergétique et son système de transport collectif roulant au gaz.

Le digesteur de la centrale de Quimper au centre, la cuve de pyrolyse à gauche et l’une des cuves de stockage à droite, photo Frédéric Douard

Toutes les étapes du projet s’enchaînent alors : les premiers contacts sont pris fin 2010 ; le compromis de vente est signé en mars 2012 ; le permis de construire est délivré en octobre 2013 ; les enquêtes publiques se déroulent d’avril à mai 2014 ; l’arrêté préfectoral pour l’autorisation d’exploiter (comprenant ICPE et plan d’épandage) est délivré le 30 septembre 2014 ; enfin, le terrain est vendu par la ville de Quimper en décembre 2015. La construction débute en janvier 2016 et les premiers tests se déroulent en décembre 2016. Le premier mètre cube de biométhane est injecté dans le réseau GRDF en février 2017.

La centrale biométhane de Quimper avec à gauche l’aire de stockage bétonnée pour les intrants solides et au centre le bâtiment de préparation, photo Pascal Léopold

Soutenu par Quimper Communauté, Vol-V Biomasse implante son usine sur la Zone d’Activité du Guelen. Ce site de 2,3 ha est situé à 100 m du point de raccordement au réseau de distribution de gaz naturel et présente les meilleurs atouts techniques : le raccordement au réseau est possible ; plusieurs industriels producteurs de déchets méthanisables sont à proximité ; la ZA est en limite d’agglomération à proximité du monde agricole ; enfin, le terrain se situe en zonage industriel, et offre, à ce titre, tous les services qui y sont liés. En aval, la station d’avitaillement des bus est à 1 km du point de raccordement.

La plus grosse centrale de biométhane de Bretagne

Pour cet investissement de 9,5 millions € qui a mobilisé 1,63 million €, Vol-V espère atteindre un chiffre d’affaires annuel de l’ordre de 2 millions € et un retour sur investissement à dix ans.

Vue aérienne de la centrale biométhane de Quimper, photo Pascal Léopold

Avec un objectif de production de l’ordre de 2 à 2,5 millions m³ par an injectés, cette production équivaut à la consommation de gaz de près de 10 % de la population de Quimper.

Un outil de valorisation écologique locale

A gauche, le système d’épuration de l’air vicié par lavage acide et biofiltre, et à droite les cuves d’intrants liquides, photo Frédéric Douard

À Quimper, tous les acteurs locaux ont été mobilisés pour trouver les 33 600 tonnes de matières organiques nécessaires chaque année. Les industriels locaux fournissent environ 40 à 50 % de substrats. Ce sont des abattoirs, des conserveries, des usines de transformation. 70 % d’entre eux est implanté dans un rayon de 30 km. Parmi eux, on retrouve Doux, Bigard, Socopa Viandes, Bretagne Viandes, mais aussi des conserveries de poisson de Quimper et Douarnenez. Les neuf agriculteurs partenaires pourvoient quant à eux 40 à 50 % des substrats. Ils sont situés dans un rayon de 7,5 km autour de la centrale et sont éleveurs bovins, porcins et de volailles.

La cuve d’hydrolyse, photo Frédéric Douard

Les 29 000 tonnes de digestat seront épandues sur 1905 ha répartis dans dix-sept exploitations des communes de Quimper, Saint-Évarzec et Ergué-Gabéric. Les intérêts des digestats sont multiples : les fertilisants qui entrent dans le méthaniseur sont conservés ; l’azote est minéralisé et mieux assimilé par les plantes ; il peut se substituer aux engrais chimiques ; le rapport azote/phosphore est optimisé ; les odeurs à l’épandage sont réduites ou éliminées ; les graines d’adventices sont inactives et dans le cas présent les germes pathogènes détruits. Ceci représente pour les exploitants agricoles partenaires une économie de l’ordre de soixante tonnes d’ammonitrates chimiques par an. Enfin, grâce à cette centrale, l’émission de 4222 tonnes de CO2 sera évitée chaque année.

Un partenariat fort avec des équipementiers reconnus

Pour la conception et l’installation de l’unité de méthanisation, Vol-V biomasse a fait appel à Waterleau, spécialiste des technologies environnementales avec plus de 10 unités de méthanisation territoriale réalisées en Allemagne et en Belgique. La technologie proposée par Waterleau, BIOTIM® Voie Humide, est une solution polyvalente et éprouvée sur le fumier, le lisier, les graisses, les sous-produits de l’industrie agro-alimentaire et les autres déchets organiques du territoire. À Quimper, Waterleau a fourni non seulement le digesteur et trois cuves de stockage permettant de conserver le digestat jusque neuf mois, mais également les unités de prétraitement des déchets (broyeurs et cuve d’hydrolyse), d’hygiénisation et de traitement de l’air vicié (par lavage acide et biofiltre) issu du bâtiment de réception et des ouvrages de stockage.

Deux des cuves de stockage et la torchère de la centrale de Quimper, photo Frédéric Douard

Les cuves de stockage des intrants liquides, hors lisier, photo Frédéric Douard

La réception des matières solides s’opère dans deux incorporateurs Huning de 40 m³ : un pour les biodéchets et un pour les produits agricoles. Le site possède également une cuve à lisier et une fosse pour les graisses et les pâteux. Les produits solides passent dans un broyeur-défibreur.

Sur la question de l’hygiénisation, Vol-V a pris le parti de passer tous les intrants, sauf les graisses, par le chauffage de manière à ne courir aucun risque sanitaire. Waterleau a ainsi fourni quatre cuves de chauffage, une qui sert de tampon derrière le broyeur et trois pour le chauffage des produits. Un dispositif de récupération de la chaleur des produits sortants, de type tube dans tube, développé par Waterleau, permet le préchauffage des nouveaux intrants.

Le module PSA de purification du biogaz à la centrale de Quimper, photo Frédéric Douard

Pour l’épuration du biogaz, Vol-V a fait appel à Verde Mobil qui a mis en œuvre des colonnes PSA Xebec comme solution technique, avant compression et injection dans le module GrDF. Verde Mobil a également mis en place une chaudière à oxydation, sans flamme, qui permet de brûler le gaz résiduel de l’épuration au lieu de le laisser aller polluer l’atmosphère. Cette chaudière, équipée d’un brûleur Eflox, permet de brûler des gaz contenant moins de 3 % de méthane ! La chaleur produite est utilisée pour l’hygiénisation.

Brûleur sans flamme Eflox, photo Eflox Gmbh

Equipement de chauffage du digesteur par flux inverse, photo Waterleau

Notons enfin, parmi les nombreux efforts d’efficacité énergétique réalisés sur cette installation exemplaire, la récupération de 70 kW de chaleur sur les compresseurs de biométhane.

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Quimper

Bioénergie international n°51 – Septembre – octobre 2017

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Le magazine Bioénergie International de septembre – octobre 2017, le magazine XXL des filières de la biomasse-énergie, présente la mise à jour de son atlas des fournisseurs de bois déchiqueté avec 1296 professionnels référencés dans la Francophonie. Il contient également la mise à jour de son index des équipementiers de la cogénération et de la production de vapeur par biocombustibles solides.

Ce numéro est également riche de six reportages de terrain : une usine de granulation de bois, deux producteurs de bois-énergie, une chaufferie individuelle à granulés, et une centrale de cogénération en biogaz.

Six articles techniques concernent quant à eux la logistique des agrocombustibles, les analyses de bois SSD, la gestion des cendres des chaufferies bois, la combustion des CSR, le bilan du plan biogaz en Bretagne et Pays de la Loire et l’analyse  du fonctionnement de 33 unités de méthanisation à la ferme.

Sommaire des principaux articles

Editorial

  • Chapeau bas pour l’immense travail réalisé par Fibois Ardèche-Drôme pour la qualité de la filière bois-énergie

Index

  • Les équipements de cogénération et de production de vapeur par biocombustibles solides

Atlas

  • Les fournisseurs francophones de bois déchiqueté

Agrocombustibles

  • Optimiser les chaînes logistiques de la biomasse agricole

Bois-énergie

  • Agrébois s’équipe du tout nouveau pré-broyeur bi-rotor Forus SE 250
  • Celticoat, usine de granulés de bois sociale, solidaire et ultra-moderne
  • Socor analyse les bois issus du statut de sortie de déchets (SSD)
  • Ets Hantsch 2017, 50 ans au service de l’environnement
  • LMK, premier producteur français de bois torréfié et propriétaire du procédé Torspyd

Chaufferies

  • NanoPK, la chaudière à granulé de bois compacte qui arrive à se faire oublier
  • Les chaudières à bois Schmid, à la pointe de l’innovation depuis 80 ans
  • Philtec Système, des solutions pour bien gérer les poussières des chaufferies bois
  • Biopale-Saretco invente la grille à lit fluidisé SAR3s pour la combustion des CSR

Méthanisation

  • Dix ans de plan biogaz en Bretagne et Pays de la Loire
  • Analyse du fonctionnement de 33 unités de méthanisation à la ferme
  • Méthalica s’équipe du nouveau moteur de cogénération Schnell à chambre de précombustion passive

Peut-on réduire la charge des chaudières à biomasse sans dégrader la combustion ?

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Article de Rémy Aubry de WEISS France, de Dominique Plumail du bureau d’études CEDEN et de Yann Rogaume du LERMAB, paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

Feu de biomasse à charge réduite et bien contrôlé dans l’une des chaudières Weiss de la chaufferie de la Duchère à Lyon, photo Frédéric Douard

Le bois-énergie est la première énergie renouvelable dans le monde, ainsi qu’en Europe et en France. Ce secteur énergétique peut se décrire en trois sous-ensembles : le chauffage au bois domestique ; le secteur bois et déchets (collectif, industrie, tertiaire) et l’électricité biomasse. Par ailleurs en Europe et dans les pays industrialisés, après avoir fortement réduit au cours du vingtième siècle, l’utilisation et la production des énergies renouvelables retrouve progressivement sa place avec un indice de croissance fort.

En France, la politique menée depuis plus de 20 ans a permis une augmentation forte de l’installation des chaudières automatiques à bois dans la gamme de puissances de 200 kW à 20 MW. Généralement, les performances énergétiques de ces chaudières sont maximales lorsqu’elles fonctionnent à leur puissance nominale et les niveaux d’émissions sont alors minimaux dans ces conditions [1]. Or, dans la plupart des cas, les besoins en chaleur fluctuent, et tout particulièrement sur les sites de chauffage collectif, conduisant à une utilisation des chaudières dans des plages de charges très variables pour lesquelles les performances sont souvent dégradées. Pour pallier à ce défaut, lorsque la puissance demandée induit un taux de charge inférieur à 25 %, une autre source d’énergie d’appoint est le plus souvent mise en fonctionnement au détriment de l’utilisation de bois.

Le projet CBTHP2E

Le projet ADEME « Chaudières Biomasse à Très Hautes Performances Energétiques et Environnementales » est le fruit d’un partenariat entre l’entreprise WEISS France, le CEDEN (Cabinet d’Etudes sur les Déchets et l’ENergie) et le LERMAB (Laboratoire d’Etudes et de Recherches sur le MAtériau Bois). Ce projet comportait deux axes principaux…

… pour lire la suite, consulter le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

Le CVE de Douchy-les-Mines renforce la valorisation énergétique des déchets ménagers et hospitaliers

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Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

L’entrée du CVE de Douchy-les-Mines, photo Frédéric Douard

L’usine d’incinération de Douchy-les-Mines dans le département du Nord a vu le jour en 1977 avant de se transformer en un Centre de Calorisation Énergétique (CVE) en 2005. Il est géré par le Syndicat Inter-Arrondissement de Valorisation et d’Élimination des Déchets (SIAVED) qui traite les déchets ménagers de la Communauté d’Agglomération de la Porte du Hainaut, de la Communauté de Communes Cœur d’Ostrevent et de la Communauté de Communes Caudrésis-Catésis. Ce territoire densément peuplé regroupe 113 communes et près de 300 000 habitants dans l’ancien bassin houiller des Hauts-de-France. Situé dans le triangle formé par les villes de Valenciennes, Douai et Cambrai, il traite chaque année 88 000 tonnes d’Ordures Ménagères Résiduelles (OMR), de Déchets Industriels Banals (DIB) et de Déchets d’Activités de Soin à Risques Infectieux (DASRI), aussi appelés communément déchets hospitaliers.

Depuis 2005 et la mise en place de sa production électrique, mais aussi depuis 2014 avec le début de la valorisation de la chaleur, le syndicat s’est engagé dans une politique d’efficacité énergétique sur la base de ses deux lignes de combustion. Dans le même temps il conduit une politique d’information systématique pour améliorer le tri à la source des déchets recyclables. L’exploitation du CVE de Douchy-les-Mines a été confiée par le Siaved à TIRU, filiale de Dalkia au sein du Groupe EDF.

Un nouveau réseau de chauffage urbain …

… pour lire la suite, consulter le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

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