Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

Deux des quatre dômes de la centrale de Drax, photo Drax Power Ltd

Une conversion sous couvert de lutte contre le changement climatique

La centrale de Drax, qui est la plus importante du Royaume-Uni, était aussi la deuxième plus grande centrale électrique au charbon d’Europe après celle de Bełchatów en Pologne. Et il y a encore quelques années, pour produire ses 24 TWh par an au charbon, elle émettait aussi en même temps 22,8 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an.

Après des projets de nouvelles unités électrogènes à biomasse dès les années 2000, de nombreux tests en co-combustion biomasse et charbon ont été réalisés dès 2004 dans les chaudières en place, avec de la plaquette de saule, des coques de tournesol et d’arachide, des grignons d’olives, et même des tourteaux de colza et après des études sur la séquestration du CO2 dans les années 2012 à 2015, c’est finalement, compte tenu des dispositifs d’aides gouvernementales mises en place, la solution de la modification des chaudières existantes pour consommer du granulé de bois broyé et pulvérisé qui a été retenue pour la conversion à grande échelle de la centrale.
Ainsi en septembre 2012, le Groupe Drax annonçait la conversion de trois de ses six unités en combustion complète au granulé, chacune allant consommer environ 2,3 millions de tonnes de granulé par an.

Vue aérienne lors de la construction des silos-dômes en juillet 2013 à Drax, photo Drax

En 2013, la première des trois unités prévues est mise en service avec succès. En 2014, la deuxième unité est à son tour mise en service. À ce stade, Drax achève la construction de quatre dômes de stockage, chacun pouvant contenir 75 000 tonnes, classés en zone ATEX pour stocker ses granulés. Dans le même temps l’électricien investit aux États-Unis dans plusieurs usines de production de granulés pour garantir sa fourniture.

En 2015, le groupe Drax entreprend la conversion de sa troisième unité et en 2016 annonce que 70 % de l’électricité qu’il génère provient des granulés de bois, ce qui correspond à environ 20 % de l’énergie renouvelable produite au Royaume-Uni. Et en 2018, Drax annonce qu’une quatrième unité passera à la biomasse en fin d’année.

Les plus grands silos à granulés au monde

À Drax, chaque dôme, construit sur la base d’une structure gonflable en polyuréthane à l’intérieur de laquelle du béton a été projeté, mesure 50 mètres de hauteur et 63 mètres de diamètre. Ils sont équipés du système VIBRAFLOOR qui garantit une vidange totale de leur contenu sans aucune intervention extérieure en toute sécurité et fiabilité.

Zoom sur la base d’un silo dôme à Drax, 63 m de diamètre, avec en visu les canes d’injection d’azote en cas d’échauffement, photo Vibrafloor

Le fond de chaque silo est couvert de 370 modules vibrants Vibrafloor de dimension 2 × 3,5 m, indépendants les uns des autres, et qui véhiculent lentement mais sûrement le produit vers le centre du plancher, sous lequel deux convoyeurs alimentent les chaudières. Chaque module est animé par son propre moteur de 690 W et assure le transfert de la biomasse vers les trémies.

Chaque dôme dispose ainsi d’une capacité de fourniture à la centrale de 4 600 m³ de granulés par heure. Il est alimenté en continu en son sommet à partir de trains complets à wagons de grand volume qui se suivent toutes les demi-heures.

Une technologie qui repousse les limites de stockage

La vidange est ainsi gravitaire, sans aucune pièce en mouvement que les vibrations des plaques, ce qui représente un avantage considérable au vu de la pression exercée par les 75 000 tonnes de produit par silo ! Rien ne peut casser, les modules sont conçus pour supporter jusque 220 tonnes par m², soit 10 fois plus que la pression réelle exercée dans les silos de Drax. Le combustible ne peut pas non plus voûter ou rester bloqué car en se propageant depuis le centre du silo sur la surface totale, les vibrations érodent, déstabilisent et disloquent le talus résiduel jusqu’à vidange intégrale.

Montage du plancher vibrant d’un silo dôme à Drax, 63 m de diamètre, photo Vibrafloor

Ajoutons que l’opération se fait, contrairement à tous les autres systèmes d’extraction, sans destruction des granulés et sans dégagement de poussière.

Le système de vidange Vibrafloor est aussi bien moins énergivore que les autres systèmes. Ainsi, la puissance électrique totale installée par dôme pour faire fonctionner le plancher vibrant n’excède pas 255 kW. Des capteurs déclenchent et arrêtent automatiquement les séquences préprogrammées de vibration, minimisant les temps de fonctionnement et donc la consommation d’électricité. La technologie Vibrafloor répond bien évidemment aux exigences de la norme Atex, incontournable dans ce type d’ouvrages.

Fond de silo extracteur de granulés par vibrations, photo Vibrafloor

Le système de vidange Vibrafloor se présente sous forme d’un kit pouvant être mis en place facilement par le client en suivant la notice de montage ou par les équipes de Vibrafloor. Vibrafloor apporte également conseils et recommandations pour la conception et la réalisation du génie civil en vue de l’installation de son système, ainsi que sur l’implantation des équipements de convoyage et de manutention.

Notons enfin que le projet de Drax a généré d’autres commandes pour le constructeur bourguignon installé à Dracy-le-Fort près de Chalon-sur-Saône. Pour la centrale de Drax, il a ainsi équipé onze autres silos en Angleterre sur les sites portuaires de Liverpool et d’Immingham et réalisé l’équipement de deux autres centrales de production d’énergie à Port of Tyne et Teeside.

L’un des planchers Vibrafloor installé sur le port de Liverpool, photo Vibrafloor

Contacts :

• Drax Power Ltd : www.drax.com & www.draxbiomass.com
• Vibrafloor : Ivanny Salinas : i.salinas@vibrafloor.com – +33 373 99 12 02 – www.vibrafloor.com

Frédéric Douard

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

La chaufferie de Soprema avec à droite les convoyeurs à bois, au centre le gazéificateur et à gauche la chaudière, photo Frédéric Douard

Limiter l’impact environnemental de son activité

Le brûleur Cogébio est implanté au sommet de la chaudière verticale de Soprema, photo Frédéric Douard

En 2016, Soprema a souhaité substituer la consommation de gaz naturel fossile de son usine du port du Rhin à Strasbourg par du gaz renouvelable. C’est l’entreprise Cogebio qui a réalisé et mis en service cette production à partir d’une unité de gazéification de bois en amont de la chaudière d’origine qui a été conservée.

Pour l’un de ses procédés, Soprema utilise en effet du bitume qui a besoin d’être maintenu à 180 °C par un circuit d’huile thermique, lui-même réchauffé par une chaudière à gaz de 3 MW. Pour la substitution du combustible dans cette chaudière à huile thermique, Cogebio a installé son brûleur GasFlex à la place du brûleur d’origine. Ce brûleur bicombustible est alimenté en gaz de bois par un gazéifieur également fourni par Cogebio, mais il peut aussi fonctionner avec du gaz naturel ou avec n’importe quel mélange entre les deux gaz.

Pour alimenter cette installation, Soprema a choisi de recourir à du bois de recyclage produit dans la zone industrielle même où l’usine est implantée de manière à actionner du mieux possible une économie circulaire locale. Il s’agit de bois en procédure de Sortie du Statut de Déchet, principalement des palettes et des tourets hors d’usage et broyés. La qualité requise par Cogebio est un bois bien sec (10 à 20 % maximum), calibré idéalement en plaquettes de 50 à 120 mm de longueur, 10 à 50 mm d’épaisseur et contenant moins de 5 % de fines particules pour limiter les pertes de charge dans la colonne de gazéification.

Panneau d’information sur le projet. Cliquer sur l’image pour l’agrandir. 

Alors que l’installation a été mise en service avec ce type bois en avril 2017, l’objectif de Soprema est à terme de passer en bois B, un bois naturellement très sec, très riche en énergie et au prix de revient très compétitif. Si elle se confirme, cette mutation de l’installation devra s’accompagner d’une modification du statut ICPE de la chaufferie qui passerait alors en 2910-b et qui devrait aussi être équipée de traitements de gaz complémentaires.

La chaudière sert à maintenir en température les cuves de bitume de Soprema, photo Frédéric Douard

L’investissement d’environ 2 millions d’euros, qui a reçu le soutien du Fonds Chaleur Renouvelable via la procédure BCIAT, comprends également l’ensemble des équipements de stockage et de manutention du bois jusqu’au gazéifieur.

Les équipements de stockage et de convoyage du bois

Cogebio a confié à l’entreprise belge Biosynergy, spécialiste de la production d’énergie à partir de biomasse solide, la responsabilité de concevoir et d’équiper la partie amont du gazéifieur.

Biosynergy a ainsi dimensionné un silo carrossable de 110 m² permettant le déchargement, juste à côté de la chaufferie, de camions à semi-remorque à fond mouvant de grand volume pour limiter les coûts de transport. De ce silo qui prend la forme d’un grand garage, le bois est extrait par un dispositif léger mais efficace : le râteau extracteur du constructeur Q Toploader. Ce grand râteau qui est suspendu au-dessus du tas de bois, racle légèrement le tas, ramène sans effort le produit vers le fond du silo et sur le convoyeur qui mène au gazéifieur. Ce système a de nombreux avantages dont nous citerons juste sa facilité et son faible coût d’implantation, ainsi que sa très grande facilité d’entretien et de dépannage puisque l’ensemble de l’équipement est accessible à tout moment.

Le Top Laoder ou extracteur à râteau chez Soprema, photo Frédéric Douard

Pour le convoyage du bois, Biosynergy a dû trouver un équipement capable de monter au-dessus du gazéifieur, à dix mètres de haut et ceci en ne parcourant que quelques mètres à l’horizontal, et donc avec une très forte pente. L’entrepreneur a choisi pour cela le convoyeur de la société Quintyn avec lequel il a traditionnellement de très bons résultats tant en performance que dans la durée.

L’installation de gazéification et de combustion

Le gazéifieur s’installe avec une assez grande flexibilité d’implantation à côté de la chaudière et a nécessité à Strasbourg une surface de 140 m².

Système de dosage du bois dans le gazéifieur de la SOPREMA à Strasbourg, photo Frédéric Douard

L’entrée du bois dans le gazéifieur se fait grâce à un sas à deux portes guillotine de manière à garantir une étanchéité à l’air totale, pour une bonne régulation du processus de gazéification.

En sortie de processus, le brûleur GasFlex est capable d’accepter le gaz de synthèse à 700°C, ce qui évite tous les problèmes potentiels de condensation. De conception bas-NOx, il occasionne naturellement des rejets atmosphériques faibles : CO < 20 mg/Nm³, NOx < 300 mg/Nm³ et particules < 50 mg/Nm³ à 6% d’O2.

La conduite de l’installation est souple et sa réactivité forte, ce qui constitue pour certaines applications de solides arguments face aux chaudières à plaquettes qui présentent des inerties importantes et une réactivité faible.

Un ventilateur spécial isolé et résistant aux hautes températures tire le syngaz vers le brûleur, photo Frédéric Douard

Le démarrage à froid du gazéifieur se fait en 15 mn à charge réduite et il ne faut que deux heures pour obtenir la pleine charge. Une fois en marche, son arrêt complet ne prend que 15 mn. La durée de maintien à chaud peut atteindre les 48 h et avec sa régulation précise, il ne suffit alors au gazéificateur que d’une minute pour redémarrer et alimenter le brûleur. Chez Soprema, l’installation fonctionne 7 j/7, 24 h/24, mais peut-être sollicitée de manière très variable en fonction de l’activité.

De belles perspectives

L’entrée du bois dans le gazéifieur se fait par un sas à deux guillotines, photo Frédéric Douard

Aujourd’hui pour Cogebio, considérant le positionnement des acteurs français de l’énergie en faveur d’une politique de fort développement des gaz renouvelables, après la réalisation de ses deux premières installations industrielles chez Guyenne Papier et Soprema qui lui ont permis de consolider sa solution industrielle, mais aussi après la vente d’une nouvelle unité à Engie pour l’usine Safran-Turboméca de Bayonne, l’enjeu est de pouvoir baisser ses coûts de production pour devenir de plus en plus compétitif et pour diffuser plus largement ses solutions.

Contacts :

• Soprema : Olivier Weymann, directeur environnement – contact@soprema.fr +33 490 82 79 66 – www.soprema.fr
• Gazéification et combustion : Cogébio  Florent Bourgarel, directeur général – +33 437 44 20 03 – info@cogebio.com – cogebio.com
• Stockage et manutention du bois : Biosynergy – Thibaut De Veyt – thibaut.deveyt@biosynergy.be -+352 661 558 731 – www.biosynergy.be
• Extracteur de bois à râteau : www.qtoploader.com

Frédéric Douard, en reportage à Strasbourg

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

La centrale de Crissier avec ses cendriers en voie sèche, photo Frédéric Douard

Silo à chaux pour la neutralisation des acides dans le filtre à manches, photo Frédéric Douard

Le projet de centrale biomasse de Crissier, petite ville située dans la périphérie ouest de Lausanne, est né à la fin du vingtième siècle pour valoriser les bois de recyclage collectés par entreprise Retripa installée sur la commune. Cette initiative déboucha sur la création de la société Cricad Énergies qui mit en service la centrale durant l’hiver 2001-2002. Ce projet de cogénération s’est accompagné de la création d’un réseau de chaleur privé dans la zone industrielle attenante et au printemps 2002, 19 entreprises étaient déjà raccordées à la chaufferie. Après des difficultés financières, Cricad Énergies a été recapitalisée en 2006 et compte aujourd’hui parmi ses actionnaires : Retripa, le Service intercommunal de l’Électricité, la commune de Crissier et la CGC Énergie. Et c’est la CGC Énergie qui assure aujourd’hui l’exploitation et le développement commercial.

Un concentré de technologies et de bonnes pratiques

Le projet fut dès sa conception assez ambitieux, car il avait comme objectif de brûler proprement du bois de recyclage de type B dans une installation de taille modeste en pleine ville tout en produisant de l’électricité. Son coût initial fut de 15 millions de CHF (12,8 M€).

Vue sur le foyer VYNCKE de la centrale de Crissier, photo Frédéric Douard

Si c’est le constructeur Schmid qui avait à l’époque remporté le marché, la fourniture de la chaudière fut quant à elle réalisée par le constructeur belge Vyncke qui en assure toujours aujourd’hui le suivi. Cette chaudière à huile thermique de 4 940 kW est équipée d’un foyer à grille mobile refroidie par l’eau du réseau de chaleur contre la formation de mâchefer, ce qui était encore fort rare il y a quinze ans. Ce premier circuit de refroidissement apporte jusque 800 kW à l’installation.

Foyer VYNCKE de la centrale de Crissier, photo Frédéric Douard

Le foyer dispose d’un recyclage des fumées pour la maîtrise des températures et donc des oxydes d’azote. Concernant ces derniers, le recyclage est complété par un traitement SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) avec injection d’urée dans la zone de combustion étant donné la nature du bois. En Suisse à cette époque les VLE pour les NOX étaient déjà inférieures à celles en vigueur en France, à savoir 250 mg/Nm³ à 11 % d’O2 au lieu des 400 en France pour ce niveau de puissance, ce qui a nécessité la SNCR.

Synoptique de la partie production thermique de la centrale de Crissier, photo Frédéric Douard. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Les gaz parcourent ensuite l’échangeur de la chaudière qui porte l’huile thermique à 290°C pour les besoins de l’ORC. Cette opération capte jusque 3,3 MW de chaleur. En sortie de l’échangeur à huile, les gaz encore chauds passent dans un économiseur qui cède jusque 840 kW au réseau de chaleur ce qui conduit à un rendement global de la production thermique de 89 %. Ensuite, les gaz de combustion sont débarrassés des particules fines par un filtre à manches. Un traitement à la chaux est également réalisé en amont de ce filtre pour traiter les acides.

La chaudière à huile thermique de 6 MW VYNCKE au centre de la chaufferie biomasse de Crissier, photo Frédéric Douard

Le module de cogénération ORC (Organic Rankine Circle) de Crissier génère quant à lui 600 kWé. Ce système permet de faire tourner une petite turbine grâce à un fluide organique qui est vaporisé par la chaleur de l’huile thermique portée à 290°C dans la chaudière. Ce système permet de conserver l’installation de production thermique en basse pression et d’échapper aux contraintes techniques, économiques et réglementaires de la vapeur, l’huile restant liquide jusqu’à ces températures. Le fluide organique est ensuite condensé par échange avec l’eau du réseau de chaleur avant de refaire une boucle. Concernant la vente d’électricité, CGC Énergie utilise elle-même une partie de l’électricité produite et vend le reste au Service électrique régional.

Le module ORC de 600 kWé de la chaufferie biomasse de Crissier, photo Frédéric Douard

Notons aussi une très bonne pratique mise en œuvre dans le réseau de chaleur de Crissier, c’est l’utilisation d’un stockage d’eau tampon entre la demande et la production : deux ballons de 65 m³ chacun permettent ainsi de passer avec souplesse les pics de demande sans forcément avoir de chaudière à bois plus grosse et sans forcément déclencher l’appoint fioul. Nous recommandons vivement cette pratique qui permet de limiter les investissements, d’augmenter la rapidité de réponse à la demande, d’augmenter la couverture bois et de donner plus de souplesse d’exploitation !

Toiture de la chaufferie de Crissier avec vue sur les ballons d’accumulation, ;es cheminées et les aérorefroidisseurs, photo Frédéric Douard

Pour augmenter la rentabilité du projet, CGC Énergie propose régulièrement des extensions de réseau, mais ceci a souvent pour conséquence d’accroître la demande hivernale. Pour trouver des points de rentabilité l’été, alors que l’installation tourne pour l’ORC et l’ECS de quelques clients, CGC Énergie a proposé des groupes de production de froid par absorption à ses clients pour consommer une partie de la chaleur résiduelle d’été.

L’un des trois groupes à absorption du réseau de chaleur de Crissier, photo Frédéric Douard

Elle a ainsi mis en place deux groupes de 800 kW chacun (demandant chacun 1 150 kW de chaleur) chez Migros, la grande surface voisine. Ces groupes fonctionnement avec une eau à 85 °C. Et en 2018, un troisième groupe de 1 MW (demandant 1,4 MW de chaleur) sera installé chez un autre client, ceci contribuant à consommer la totalité de la chaleur d’été, une belle performance !

Le réseau de chaleur de Crissier, résolument dans l’air du temps

Alors que la demande en énergie renouvelable n’a jamais été aussi importante, les actionnaires de Cricad Énergies continuent de miser sur cette installation qui a désormais plus de 15 ans mais qui de par sa bonne conception d’origine reste très pertinente. Le bois provient toujours par tapis roulant de la plateforme attenante de Retripa, les installations thermiques sont en bon état grâce à une maintenance régulière et le réseau de chaleur continue à s’allonger.

Silo carrossable de la chaufferie biomasse de Crissier avec double système de remplissage, photo Frédéric Douard

Actuellement de 12 km, alors qu’il n’était que de 3,5 km en 2002, le réseau de chaleur va encore s’étendre en 2018 et 2019. Alors que sa production variait de 11,5 à 13 GWh par an ces dernières années, deux gros projets devraient en 2018 et 2019 lui apporter deux fois 8 GWh de consommation en plus. Ceci permettra de passer d’une valorisation de 4 000 tonnes de bois de rebut par an à 4 150 kWh/t à près de 8 500 tonnes.

Les deux ballons d’accumulation du réseau de chaleur de Crissier, photo Frédéric Douard

Avec ces nouveaux raccordements, la chaudière actuelle ne suffira plus et des investissements sont à l’étude pour d’une part augmenter la capacité de stockage du réseau par l’addition de deux ballons de 50 m³ (apportant 3 MW durant cinq heures) et bien sûr par l’installation d’une deuxième chaudière à bois… nous souhaitons longue vie au réseau de chaleur de Crissier et à l’intelligence énergétique !

Contacts :

• CGC Énergie : Jean-Philippe Louet, président de CRICAD Énergies SA et Bruno Gervet, responsable du site – +41 22 869 06 22 – cgcenergie@cgcenergie.ch – www.cgcenergie.ch
• Chaudière : Jérôme Béarelle – jbe@vyncke.com +33 619 88 33 53 – www.vyncke.com
• Groupe ORC : www.turboden.com – Contact en France : Grégory Rat – gregory.rat@gr2e.fr – +33 678 71 84 58 – + 33 479 38 17 06
• Groupes froid à absorption York : www.johnsoncontrols.com

Frédéric Douard, en reportage à Crissier

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Le magazine Bioénergie International de janvier 2019 présente la mise à jour 2019 de son atlas des sites de production et valorisation de biogaz dans la Francophonie, ainsi que l’index des équipementiers pour chaufferies collectives et réseaux de chaleur.

Ce numéro comporte un dossier central sur le thème de la méthanisation vu sous l’angle de l’agroécologie, un sujet bilan d’une étude de deux ans : Methalae.

S’y ajoutent quatre reportages dans des chaufferies et des centrales à bois, sur une unité de méthanisation et deux articles sur des entreprises actives dans le bois-énergie pour l’une et dans le bois-énergie et la méthanisation pour l’autre.

Sommaire des articles en pleines pages

Editorial

• Biogaz en France, les astres s’alignent pour 2019 !

Index

• Les équipementiers pour chaufferies collectives et réseaux de chaleur

Atlas

• Les sites de production et transformation de biogaz, dont ceux avec séchoir

Bois-énergie

• Lancement de GoodChips® première certification internationale du bois déchiqueté combustible
• Compte R. propose ses solutions de récupération de chaleur fatale

Chaufferies et centrales à bois

• La fromagerie de Charchigné bientôt chauffée majoritairement à la biomasse
• Une chaudière à biomasse Kohlbach dernière génération pour Kitzingen
• Deux centrales à biomasse près de Rotterdam pour remplacer le gaz fossile

Biogaz

• DOSSIER : Méthanisation et agroécologie, des alliés objectifs
• Le montage financier des installations de biométhanisation en Wallonie
• Le Turbo Séparateur Atritor séduit les professionnels du déconditionnement alimentaire
• Le Gaec Limovents allie cogénération biogaz et culture de spiruline

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

La ligne de préparation de la matière à granuler chez Biomasse 13, photo Frédéric Douard

La production

Les palettes à recycler arrivent démantelées et sur palettes, photo Frédéric Douard

Les palettes une fois passées au broyeur rapide, photo Frédéric Douard

La ressource est constituée de bois de résineux sec. Les palettes à revaloriser sont collectées démantelées et filmées sur palettes d’environ 150 kg à 50 kilomètres à la ronde. Ceci permet de les conserver sèches, de les manipuler et de les transporter avec des moyens très simples comme toutes autres marchandises. Seules les palettes sèches et non souillées sont collectées.

Une fois arrivées à l’usine, elles passent au broyage dans un broyeur rapide Jenz d’occasion de 450 CV alimenté par une pelle mécanique à grappin. Une autre particularité de Biomasse 13 est de n’utiliser que du matériel d’occasion pour des raisons évidentes de rentabilité étant donné les faibles volumes à traiter. En 2017, l’entreprise a en effet valorisé 1800 tonnes de bois dont 1200 sous forme de granulés. Pour cela l’installation a fonctionné cinq jours sur sept en un poste de huit heures avec deux opérateurs et un responsable de site.

Le bois de palettes affiné avant granulation, photo Frédéric Douard

Les clous sont séparés en sortie du broyeur rapide par une bande magnétique. L’affinage du broyat est réalisé à moins de 3 mm par un broyeur Kahl d’une tonne/heure de capacité en sortie duquel les métaux ferreux sont encore une fois extraits. Une troisième séparation des éléments ferreux aura lieu avant la presse. La ferraille est revendue à l’entreprise voisine qui travaille également dans la récupération.

La granulation est réalisée dans une presse Kahl 35780 de 110 kW d’occasion également. L’équipe a mis deux années à caler le fonctionnement de l’ensemble des machines et la dernière amélioration concerne la régulation automatique de la vitesse d’amenée du bois vers le broyeur Kahl en fonction de la vitesse du broyeur lui-même.

La ligne de granulation de Biomasse 13, photo Frédéric Douard

La commercialisation

Les consommateurs recherchent de plus en plus de produits de proximité et c’est sur ce concept que s’est construit le mode de distribution des granulés Biomasse 13. Le faible volume permet par ailleurs et sans problème une distribution importante en vente directe aux particuliers, complétée par quelques revendeurs locaux.

Le granulé Biomasse 13 n’est aujourd’hui pas certifié, au vu du faible volume produit mais aussi, car son marché très local ne le demande pas, le client pouvant venir constater par lui-même la production dans l’atelier. Néanmoins l’entreprise réalise chaque année une analyse complète de sa matière première, selon les critères de la norme ISO 17225-2 qui sert de base aux différentes certifications, et les résultats sont conformes à cette norme.

Depuis la gauche Philippe Macone, Thomas Lizé et Olivier Macone, photo Frédéric Douard

Un tiers des granulés est ensaché pour le marché des poêles, sous un format papier ou plastique. Un tiers est vendu en big-bag ou par camion souffleur pour le marché des chaudières. Le tiers restant a trouvé un autre débouché avec la litière équine. En termes de tarifs, le sac enlevé à l’usine est à 3,5 € TTC et la tonne en big-bag à 175 € TTC.

Les perspectives

Biomasse 13 a choisi une sacherie papier, photo Frédéric Douard

Pour la suite, nos artisans-granulateurs étudient pour eux-mêmes, outre l’ouverture d’un magasin en ville, la production de briquettes ou bûches compactes, également réalisées avec la même matière de récupération, comme substitut densifié du bois bûche.

Mais forte de son expérience dans la granulation avec investissement minimisé, Biomasse 13 est désormais en mesure de dupliquer son modèle artisanal en apportant un soutien à la conception d’autres unités et en proposant les équipements d’occasion à même de lancer ces petites activités avec peu de fonds. L’entreprise a ainsi accumulé un large stock de machines et pièces d’occasion, ainsi que les réseaux pour le renouveler, et a déjà aidé à lancer deux autres unités similaires pour des budgets compris entre 150 et 250 k€.

Contacts : Olivier Macone et Thomas Lizé – Tél. : +33 442 72 07 20 – contact@biomasse13.fr – www.biomasse13.fr

Frédéric Douard, en reportage à Marseille

Voir également la vidéo :

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

Pile de bois à déchiqueter sur un chantier routier, photo Sarl Energie Bois

Le bois-énergie, une valorisation évidente

Comme dans toutes les entreprises de travaux forestiers, la majorité des travaux consiste à couper du bois … et la plupart du temps à le laisser au sol ou à devoir l’évacuer. Las de ce gaspillage perpétuel et des soucis générés par ces produits en pure perte, en 2007 Alexandre a saisi l’opportunité de la mise en service d’une chaufferie industrielle à bois dans son département pour proposer ses services de fournisseur de plaquettes et pour commencer à valoriser les petits bois qu’il abattait.

À l’époque, avec une première déchiqueteuse Valormax 56100 tractée de chez NOREMAT, il a alimenté partiellement, à hauteur de 10 000 tonnes par an, la chaufferie de la coopérative laiterie Ingrédia à Saint-Pol-sur-Ternoise. Ingrédia avait alors conclu un contrat d’approvisionnement avec ONF Énergie, une entité alors en plein développement et dirigée par le bouillonnant Philippe Goupil, qui à l’occasion de cet article a souhaité témoigner : « J’ai toujours été respectueux et admiratif pour tous ces jeunes entrepreneurs dont fait partie Alexandre. Ils ont permis le développement et la crédibilité des approvisionnements en plaquettes bois en France. Nous avons simplement contribué à asseoir leur activité et leur business plan sur des contrats de prestations pluriannuels, ce qui n’était pas à l’époque la norme pour les entrepreneurs de travaux forestiers. Et pour compléter ces remarques, l’homme est éminemment sympathique, et ce n’est pas Arnaud Fortin qui me contredira, lui qui fut au presque quotidien l’interlocuteur privilégié d’Alexandre ».

La première déchiqueteuse d’Alexandre, une Valormax 56100 tractée, et sa remorque agricole FLIEGL de 40 m³ à fond poussant, photo Sarl Energie Bois

Alexandre fut ensuite en affaires avec BENO, la société d’approvisionnement de Dalkia Nord, pour la fourniture des chaufferies bois du groupe dans la région Nord-Pas-de-Calais. Au départ Alexandre alimenta tout ou partie des chaufferies historiques de Calais, Outreau ou Herta à Saint-Pol-sur-Ternoise, puis plus récemment celles de Boulogne-sur-Mer, Hazebrouck, Abbeville et Arras.

Le bois-énergie comme activité principale

Avec la montée en puissance de ces contrats de fourniture, Alexandre dût investir dans toute une série d’équipements pour honorer sa signature, à commencer par une plateforme et un véritable atelier de mécanique. Modifiant son entreprise qui devenait la Sarl Énergie Bois, il s’est ainsi installé en 2008 à Seninghem sur un axe routier important de son secteur, à la croisée de l’autoroute A26 et de la route nationale 42 qui relie Boulogne-sur-Mer à Saint-Omer.

La plateforme est construite sur un terrain de 2 ha, dont 1 ha goudronné. Pour les grosses chaufferies, Alexandre stocke principalement du bois rond qu’il déchiquète en fonction des livraisons à effectuer et seul un stock tampon en plaquettes est entretenu pour couvrir l’équivalent d’une semaine de fourniture. Pour les petites chaufferies, la plateforme dispose d’un hangar de 500 m² afin de garantir une bonne siccité aux plaquettes.

Stockage de bois-énergie pour grosses chaufferies à Seninghem, photo Sarl Energie Bois

Pour la production de plaquettes, après sa première déchiqueteuse, Alexandre avait besoin de matériel plus puissant et surtout plus mobile. Il a donc commencé à louer une déchiqueteuse sur camion chez NOREMAT en 2011, puis, satisfait de la solution, a successivement acheté un Valormax 80120 en 8 × 4 en janvier 2012 et un Valormax 56120 en 6 × 6 en février 2013.

Par la suite, recherchant du matériel tout aussi puissant et mobile, mais plus polyvalent en termes de mobilité sur chantier, il a opté pour le nouvel ALBACH Diamant 2000 dont il a acheté deux exemplaires en décembre 2015 et en novembre 2017.

Chantier de déchiquetage en bord de route avec ALBACH Diamant, photo Sarl Energie Bois

En termes de débit de déchiquetage, Alexandre est ravi par ces dernières machines Allroad sur lesquelles il aime à relater son record de production : 24 camions de 25 tonnes en une journée de travail sur plateforme, avec du bois en quatre mètres et une seule machine, soit non moins de 600 tonnes de plaquettes !

En termes d’entretien, les deux déchiqueteuses ALBACH lui ont aussi apporté une bonne surprise avec un coût de maintenance annuelle ne dépassant pas les 40 000 € par machine les deux premières années. Notons juste sur ce point le changement des tôles d’usure toutes les 1 000 heures et un affûtage des couteaux qui peut s’espacer d’une semaine si le bois est bien propre.

L’organisation du travail et le parc de matériels

La zone de chalandise et d’intervention de l’entreprise se situe sur l’ensemble des Hauts-de-France et sur la partie Nord-Est de la grande couronne d’Île-de-France.
Pour la livraison des plaquettes à proximité de sa plateforme, l’entreprise dispose d’une remorque agricole FLIEGL de 40 m³ à trois essieux et à fond poussant. Pour les chantiers plus lointains, elle dispose de cinq ensembles avec semi-remorque routière STAS à fond mouvant. Le fait de disposer de quelques semi-remorques donne de la souplesse aux chantiers de déchiquetage qui sont presque tous réalisés en flux tendu, notamment pour gérer les temps d’attente des transporteurs. Cette activité de vente de plaquettes représentait 40 000 tonnes en 2017, la majeure partie du déchiquetage étant réalisée en prestation de service pour d’autres fournisseurs.

Chantier de débardage, photo Sarl Energie Bois

Pour le transport des bois ronds vers sa plateforme, l’entreprise est équipée d’un ensemble avec semi-remorque à plateau et ranchers. Pour la livraison des grumes triées pour le sciage, elle possède un grumier en 6 × 4 avec remorque télescopique à trois essieux.

Pour les travaux forestiers, l’entreprise dispose d’un parc de matériel étendu à l’ensemble de ses missions : une pelle à chenilles TIGERCAT de 32 tonnes avec tête d’abattage à disque de coupe de 52 cm et bras accumulateur pour petits taillis, une abatteuse John DEERE 1470D en 6 × 6, plus une deuxième qui vient d’arriver fin mai 2018, une 1470G en 8×8 avec une tête multi-tiges H414, un porteur forestier TIMBERJACK 1410 en 8 × 8, un porteur forestier John DEERE 1110 E en 8 × 8 et avec panier rallongé. Un deuxième porteur John DEERE est actuellement en commande.

Abatteuse John DEERE 14 70 D, photo Sarl Energie Bois

Pour les autres travaux forestiers, Alexandre dispose aussi de tout un parc d’épareuses, lamiers, pinces à bois, sous-soleuses, broyeurs forestiers, tracteurs … ainsi qu’un automoteur AHWI Raptor 800 pour le débroussaillage.

Pour son approvisionnement en bois-énergie, en dehors des bois récupérés sur ses chantiers de travaux, qui représentent en fait des quantités assez faibles par rapport à son marché, Alexandre est aussi exploitant forestier. Il achète ainsi des bois sur pied régulièrement, prioritairement du bois dur, en forêts publiques et privées, de manière à toujours disposer d’une à deux années de stock sur pied. Par contre, à l’inverse des exploitants-scieurs, il va plutôt rechercher les coupes de mauvaise qualité.

Le hangar de stockage des plaquettes sèches pour les petites chaufferies, photo Frédéric Douard

Alexandre Fichaux, photo F. Douard

De cette exploitation, il trie les bois sciables pour les commercialiser en grumes et le bois-énergie à déchiqueter. Le bois-énergie à ramener sur plateforme est façonné en billons de quatre mètres, alors que celui à déchiqueter en bord de coupe est empilé en perches. Les trois quarts des volumes sont déchiquetés en bord de coupe pour livraison le jour-même. La facturation du bois-énergie se fait au MWh/tonne sur la base de mesures d’humidité réalisées par les clients.

Contacts :

• Déchiqueteuses Noremat : www.noremat.fr
• Déchiqueteuses Albach : www.ropa-maschinenbau.de
• Remorques Fliegl à fond poussant : www.fliegl-agrartechnik.de
• Alexandre Fichaux : +33 321 12 84 38 – +33 679 64 46 78 – ent.a.fichaux@orange.fr – www.entreprisefichaux.com – www.energiebois62.com

Frédéric Douard, en reportage à Seninghem

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

La centrale biomasse de Bellevue à Porentruy, photo Thermobois

La toute première déchiqueteuse ERJO de Thermobois avec benne récolteuse en 1995, photo Thermobois

La société suisse Thermobois SA a été créée le 22 février 1989 à l’initiative de Marcel Godinat, alors ingénieur forestier et directeur de l’association jurassienne d’économie forestière (AJEF devenue Forêt Jura). Pionnier du bois-énergie, devenu directeur de la nouvelle entité, Marcel Godinat avait œuvré durant plusieurs années pour définir le concept de cette société multi-partenariale, pour rassembler autour du projet et surtout pour convaincre à une époque encore en pleine préhistoire des énergies renouvelables. Aujourd’hui, c’est son fils Manuel, né dans les plaquettes forestières et ingénieur en génie thermique, qui a repris le flambeau de cette entreprise modèle depuis des décennies en Suisse et en Europe, et qui poursuit l’œuvre de son père prématurément décédé en 2012.

L’intelligence contre des pratiques hors d’âge

C’est avec l’appui et l’actionnariat de toutes les communes du canton du Jura et de nombreux acteurs de l’économie forestière régionale, soit au total 220 actionnaires, que ce projet ambitieux et improbable fut bâti. Le but de Marcel Godinat était de mettre fin à l’obscurantisme forestier, à tout ce temps et tout cet argent perdus à découper et à brûler les têtes d’arbres lors de l’exploitation du bois d’œuvre, en pure perte et avec le maximum de pollution et de dégâts pour l’environnement. Cette pratique parait aujourd’hui invraisemblable, et même irresponsable, mais elle était la norme dans la plupart des pays européens il y a encore quelques années. Et même si elle est aujourd’hui moins pratiquée, elle n’a pas encore disparu faute de lois claires ou tout simplement de volonté d’appliquer celles qui existent.

L’approvisionnement du Thermoréseau est basé en grande partie sur les têtes d’arbres exploités pour le sciage, photo Thermobois

Le but de Marcel Godinat était donc de remplacer cette pratique archaïque et néfaste par la mécanisation et la valorisation, et donc par la production et la vente de plaquettes forestières. Selon lui, et l’histoire récente lui a donné raison, cette nouvelle pratique allait d’une part permettre de rationaliser l’exploitation forestière qui coûterait moins cher, mais en plus elle fournirait un débouché aux petits bois des propriétaires forestiers, et donc de la richesse à la place de charges : tout simplement génial !

La deuxième dechiqueteuse de Thermobois avec benne récolteuse en 2005, photo Sylvain Bélet Thermoréseau

Suite à la mise en pratique de sa théorie, Marcel Godinat a ainsi pu vérifier par la pratique que les coûts de façonnage du bois d’œuvre pouvaient être réduits d’environ 25 % quand les cimes étaient laissées entières pour être déchiquetées au lieu d’être démantelées. Il a aussi montré que le nettoyage des parterres de coupe est grandement simplifié et réalisé en seulement deux heures par ha, contre plusieurs jours par hectare en cas de démantèlement à la tronçonneuse et brûlage.

Débardage des cimes par porteur en 1995, photo Thermobois

Depuis sa création, la société a ainsi produit et valorisé plus d’un million de mètres cubes de plaquettes à partir de rémanents forestiers locaux et ceci dans 35 chaufferies collectives à bois du Jura et du Jura Bernois. Ce volume a permis d’éviter la consommation de 75 millions de litres de mazout fossile et importé.

Entre temps en 1999, Thermobois, pour donner une plus grande base à son marché, a créé une société sœur, que Marcel Godinat a nommé Thermoréseau-Porrentruy SA pour faire le parallèle avec Thermobois. Cette société avait pour but de mettre en place et de gérer le réseau de chaleur de la chaufferie de la ville de Porrentuy et Fontenais.

Toutes les plaquettes pour petites et moyennes chaufferies sont tamisées à Courchavon sur un crible Rudnick, photo Thermobois

Parallèlement Thermobois, déjà producteur de plaquettes et producteur d’énergie, s’est également positionné sur la maintenance des chaufferies bois de ses clients et dans le conseil à la planification de nouveaux projets. L’entreprise, qui emploie actuellement 16 personnes, est ainsi un acteur pro-actif qui développe le réseau de chaleur de Porrentruy et qui favorise la création de nouvelles chaufferies sur tout le Canton.

Une logistique complète pour un bois-énergie ultra local

Le bois utilisé par Thermobois est à 80 % du bois feuillu provenant de forêts publiques et privées du Canton. Cette ressource est constituée des cimes des arbres abattus pour le sciage (partie sommitale du tronc en dessous de 20-30 cm de diamètre) ou de petits bois provenant des éclaircies de peuplements. Actuellement, Thermobois produit environ 100 000 m³ de plaquettes par année, ce qui représente 7,5 millions de litres de mazout substitués par an. Sinon, le potentiel de plaquettes forestières, uniquement obtenues à partir de petits bois de coupe de bois d’œuvre et d’éclaircies, disponible annuellement sur le Canton est quant à lui de 250 000 m³, ce qui laisse une bonne marge de progression.

Chantier de déchiquetage Thermobois, photo Thermobois

Thermobois réalise sa production avec ses propres déchiqueteuses et livre ses clients avec ses propres camions. Mais le premier investissement de la société fut la construction d’un hangar à plaquettes à Courchavon et qui pouvait accueillir 13 000 m³. Mais suite à la tempête Lothar du 26 décembre 1999, ce dernier a été agrandi en 2001, et dispose désormais d’une capacité de 20 000 m³.

La récolte est réalisée en forêt par des entreprises spécialisées à l’aide de porteurs forestiers. Ceux-ci rassemblent les cimes non ébranchées, les tronçonnent en sections de 5 à 6 m et vont les déposer en tas en bordure des chemins forestiers en essayant de les garder les plus propres possible.

La déchiqueteuse Heinola de Thermobois en forêt, photo Thermobois

Pour le déchiquetage, Thermobois utilise deux machines sur camion : une Jenz HEM 582 R de 540 CV et une Heinola 1310 ES de 700 CV qui sera remplacée en 2019 par une Wüst. À l’origine, Marcel Godinat avait commencé avec une déchiqueteuse Erjo sur porteur TP Volvo, une machine qui fut elle-même remplacée par une Bruks sur porteur forestier Welte.

Les plaquettes sont soit livrées en direct dans les deux chaufferies à bois humide du Thermoréseau, soit entreposées à Courchavon pour séchage et fourniture des petites chaufferies à bois sec des autres communes. Un chargeur Volvo L70F réalise la manutention sur le site de stockage.

La halle de stockage de Courchavon et son installation de criblage des plaquettes sèches, photo Thermobois

Livraison de plaquettes forestières en ville par camion souffleur, photo Thermobois

Les livraisons sont réalisées par deux véhicules spécifiques : un camion à benne à fond mouvant de 50 m³ et un porte-conteneurs à bennes basculantes de 40 m³ qui peut également être équipé d’une benne soufflante construite non loin de là par Kym Benwill. Un troisième camion avec benne à fond mouvant de 60 m³ intègrera la flotte durant le second semestre 2018. Pour la fourniture des bois séchés, un passage sur un crible vibrant Rudnick permet de débarrasser les plaquettes des poussières et des fines avant livraison. Le cribleur permet d’éliminer également les surlongeurs.

Le faible rayon d’approvisionnement des plaquettes Thermobois leur confère une excellente performance écologique avec une part d’énergie grise comprise entre 1 à 2 % selon les chantiers, une énergie grise correspondant notamment au gazole utilisé par les véhicules et les machines.

Transport de plaquettes forestières par rail pour fourniture hors canton, photo Thermobois

Notons enfin que les plaquettes Thermobois sont majoritairement commercialisées au volume. En effet, la production étant toujours réalisée avec les mêmes machines, les mêmes réglages et le même bois, la quantité de bois contenue dans un mètre cube de plaquettes Thermobois ne varie pas. Et comme la quantité d’énergie contenue dans un mètre cube de plaquettes ne varie au maximum que de 10 % en fonction de son humidité (la quantité de bois ne change pas, seule la part d’eau à évaporer évolue), la pesée des camions n’a pas été jugée pertinente. Les plaquettes sont juste livrées soit humides soit sèches selon les besoins des technologies.

Un réseau de chaleur en perpétuel développement

Mis en service en 1999, le chauffage à distance de Porrentruy, le plus grand réseau de chaleur de Suisse pour l’époque, s’est fortement développé. Alors que le projet initial prévoyait le raccordement de 70 bâtiments publics sur les communes de Porrentruy et de Fontenais, ce sont aujourd’hui plus de 420 sous-stations qui sont en fonction, totalisant un besoin de plus de 20 MW.

La centrale de la Roche de Mars, photo Gruner Gruneko

Une première chaufferie, celle de Bellevue, a été construite en 1999 et hébergeait les bureaux de Thermobois. Elle est composée d’un silo de 2 000 m³, de deux chaudières à bois Schmid de 2,5 et 5,5 MW avec électrofiltre Beth, d’une chaudière à mazout d’appoint de 2,7 MW et de deux ballons de stockage de 50 m³ chacun. La chaufferie, qui a distribué jusque 33 GWh de chaleur les années où elle était la plus sollicitée, consommait jusqu’à 40 000 m³ de plaquettes par an. Et déjà du temps où elle était toute seule, le bois couvrait de 95 à 98 % des besoins.

La construction d’une nouvelle centrale dans le secteur de la Roche de Mars a permis de poursuivre le développement du réseau tout en sollicitant moins la première chaufferie. Après une mise en service en 2015, cette centrale dispose aujourd’hui d’une capacité de 8,6 MW de fourniture de chaleur et de 1,3 MWé de fourniture d’électricité. Rappelons qu’en Suisse depuis 2009, l’électricité renouvelable est rémunérée à prix coûtant dès que le producteur est agréé ; chez Thermoréseau ce prix a été validé à 240 CHF/MWh (206,4 €) pour une durée de 20 ans. Une turbine ORC Turboden installée dans la nouvelle centrale produit 9 GWh d’électricité par an. Ceci représente 20 % de tous les besoins en électricité de la ville de Porrentruy ou encore la consommation de 2 500 ménages suisses.

Le module ORC Turboden à la centrale de la Roche de Mars, photo Frédéric Douard

La nouvelle chaufferie est aussi dotée de deux accumulateurs de chaleur de 130 m³ chacun, contenant 12 MWh de réserve, et ce afin de suppléer aux pics journaliers de demande sans avoir à solliciter les chaudières mazout pour de courtes durées, ni les appoints en période très froide.

Comme à Bellevue, c’est un grappin automatique qui gère l’alimentation des chaudières à partir d’un stockage de 6 000 m³, correspondant à dix jours de consommation par grand froid. Ce stockage, ainsi que la chaufferie, occupent un bâtiment de 1900 m² et 16 mètres de haut. Ce site accueille également une aire de stockage de bois rond, un atelier pour l’entretien des machines, une station de lavage, des vestiaires pour le personnel technique, ainsi que les nouveaux bureaux des deux sociétés.
Et en mémoire de son initiateur, qui en avait projeté la construction dès 2002, mais qui n’a malheureusement pas pu voir son achèvement, ce nouvel équipement a été baptisé Centrale Marcel Godinat lors de son inauguration le 5 octobre 2017.

La centrale de la Roche de Mars avec ses deux ballons d’accumulation, photo Frédéric Douard

À ce stade du développement, le Thermoréseau s’étend sur 26 kilomètres et fournit la chaleur à plus de 420 bâtiments, soit 45 GWh/an, ce qui représente 50 % des besoins totaux de chaleur de Porrentruy. Pour cela, les deux chaufferies consomment actuellement 75 000 m³ de plaquettes par an. L’objectif poursuivi est d’atteindre au moins 550 raccordements en 2022, ce qui correspondra au chauffage des deux tiers de la ville. Le réseau consommera alors plus de 100 000 m³ de plaquettes par an et livrera plus de 55 GWh de chaleur. C’est dans cette perspective, qu’une rénovation de la chaufferie de Bellevue est en cours de réflexion.

La centrale de la Roche de mars côté cours, photo Frédéric DouardJPG

Parallèlement, plusieurs projets d’optimisation de l’efficacité du réseau sont d’ores et déjà à l’étude. Ainsi pour valoriser la chaleur de cogénération d’été, la recherche de clients pour la mise en place le long du réseau d’unités de production de froid par absorption est en cours. Dans le même but, un projet d’installation de séchage est à l’étude sur le site de la Roche de Mars. Enfin la condensation des fumées est aussi envisagée car la bonne gestion du réseau a permis d’année en année d’en baisser la température de retour, actuellement à 54 °C, et elle devrait encore pouvoir baisser jusque 48 °C.

La partie stockage de bois de la centrale de la Roche de Mars, photo Frédéric Douard

Du point de vue des investissements, la nouvelle centrale a coûté 22 millions de CHF (18,92 M€) dont 9 (7,74 M€) pour la production électrique. Et au total, fin 2017 le montant cumulé des investissements de Thermobois et de Thermoréseau se montait à 74 millions de CHF (63,64 M€). Ce montant devrait attendre les 83 millions de CHF (71,38 M€) vers 2022 après la rénovation de la centrale de Bellevue et lorsque le maximum de raccordements prévus sera réalisé.

Le prix moyen de vente de la chaleur est actuellement de 10 centimes suisses par kWh (8,6 centimes d’euros), un prix compétitif en Suisse. Il est obtenu par une combinaison de facteurs : une intégration totale de la filière par le même opérateur de la forêt à la sous-station, y compris jusqu’à la réalisation des avant-projets ; une très bonne optimisation des moyens entre Thermobois et Thermoréseau ; des circuits de valorisation très courts ; des engagements contractuels de fourniture d’énergie sur trente ans ; et un statut d’entreprises parapubliques qui ne réclament pas tous les ans le versement de dividendes !

Du point de vue de l’économie locale, en plus de l’emploi généré par les travaux de construction, d’ici 2022 l’exploitation du réseau injectera dans l’économie forestière locale chaque année trois millions de CHF (2,58 M€) : un million en achat de bois, un million en déchiquetage et un million en transport et manutention.

Kohlbach équipe la centrale de la Roche de Mars avec sa technologie dernier cri

La nouvelle centrale a livré ses premiers kWh le 27 octobre 2015 avec une chaudière Kohlbach K8 de 3,2 MW à eau chaude. La K8 correspond à la technologie classique de chaudières à grille mobile avec échangeur horizontal. Puis en mars 2017, une chaudière K12 à huile thermique de 6,7 MW a été également mise en service ; le choix de l’huile comme fluide caloporteur a été fait pour assurer le fonctionnement de l’ORC.

Les deux chaudières KOHLBACH de la centrale de la Roche de Mars, photo Frédéric Douard

Kohlbach est un constructeur autrichien pionnier dans les chaudières industrielles à biomasse qui depuis 1959 a mis en service plus de 1 500 chaudières dans 23 pays. L’entreprise a notamment été la première à construire, dès 1978, des foyers à grille mobile pour bois très humide (jusque 65 %), avec introduction du bois par poussée hydraulique montant vers le haut de la grille, comme le faisait déjà les introductions à vis de poussée inférieure. Cette solution technologique, appelée rampe de compression, reprise plus tard par de nombreux constructeurs, garantit une grande étanchéité à l’air, réduit quasiment à zéro le risque de remontée de feu par le convoyeur, permet un préchauffage du combustible avant son entrée dans le foyer grâce à une circulation d’eau chaude, et évite de perturber la combustion à chaque coup de poussoir. Ces foyers, alors dénommés SchuHi, prendront plus tard le nom de Système K8.

Caractéristiques dynamiques du foyer K12 avec zone de combustion tertiaire verticale Kohlbach

La chambre de combustion tertiaire verticale de la chaudière K12, photo Frédéric Douard

Depuis les années 2010, Kohlbach a développé un nouveau foyer, le K12, plus puissant, disponible jusque 12 MW, mais aussi plus résilient face aux conditions de combustion difficiles. Ce foyer prend notamment en compte le fait que le combustible biomasse, dans les grandes puissances, est souvent riche en salissures (terre, feuilles, aiguilles et particules fines) qui sont autant d’éléments qui vont encrasser les chaudières tant sur la grille que sur les surfaces d’échange.

Ce nouveau foyer est constitué d’une zone de combustion tertiaire cylindrique verticale, juste après la secondaire classique. Le mélange entre gaz combustibles et air secondaire y est fortement amélioré grâce à un véritable tourbillon généré par une injection tangentielle de l’air secondaire à la base du cylindre. Ce principe de combustion à trois étages garantit une faible production de CO, de NOx et un rendement pouvant aller jusque 89 % même avec du bois très humide. La verticalité du dernier étage de combustion garantit quant à lui de très faibles dépôts. Ainsi, même avec des combustibles pouvant contenir jusque 10 % de minéraux et 65 % d’eau, le constructeur garantit que la chaudière K12 ne nécessite un entretien que toutes les 4 000 heures de fonctionnement, ce qui est exceptionnel pour une chaudière à grille brûlant ce type de combustible. Cet avantage se retrouve également bien sûr en disponibilité et en durée de vie.

Synoptique de commande de l’une des chaudières KOHLBACH à Porrentruy, photo Frédéric Douard. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Une caméra filme en continu le foyer de la chaudière K12, photo Frédéric Douard

Pour l’échange thermique dans la version à huile thermique des K12, comme c’est le cas de la seconde chaudière de la centrale de la Roche de Mars, la récupération de chaleur se fait en quatre temps et quatre zones : une partie rayonnement, une partie convection, un économiseur et un réchauffeur d’air primaire sur les fumées. Par ailleurs, un recyclage des gaz de combustion est réalisé au niveau de la grille pour éviter la formation de mâchefers et pour limiter les émissions d’oxydes d’azote. Sinon notons qu’en cas de besoins, les K12 sont équipées de réservations permettant d’installer des cannes d’injection d’urée dans la chambre verticale.

Manuel Godinat à gauche et Marc Houin de Kohlbach Francophonie, photo Frédéric Douard

Enfin, pour capter les particules les deux chaudières sont équipées d’un filtre cyclonique et d’un électrofiltre permettant de respecter la norme environnementale suisse Opair à hauteur de maximum 30 mg/Nm³ à 6 % d’O2 (20 mg/Nm³ à 11 % d’O2 pour des installations jusqu’à 10 MW).

Contacts :

• Thermobois-Thermoréseau : Manuel Godinat – Tél. : 41 32 466 29 66 – manuel.godinat@thermobois.ch – www.thermobois.ch
• Kohlbach Francophonie : Marc Houin – Tél. : +33 612 13 67 39 – Marc.Houin@kohlbach.fr – www.kohlbach.fr

Frédéric Douard, en reportage à Porrentruy et en hommage à Marcel Godinat, un homme riche et agréable que j’ai eu le privilège de côtoyer.

Atlas paru dans le Bioénergie International n°59 de janvier 2019

Atlas biogaz Bioénergie International 2019

L’atlas recense 1136 installations agricoles, dont 1047 en France, 30 en Suisse francophone, 26 en Belgique francophone, 27 au Luxembourg, 5 au Canada francophone et 1 au Cameroun. Parmi celles-ci, 209 sont des projets et 867 seront en service en France au cours de l’année 2019 ce qui représente 184,8 MWé cumulés.

Les installations sur sites industriels, stations d’épuration et décharges sont au nombre de 460 en France, 30 en Belgique francophone, 28 au Canada francophone, 10 au Maroc, 9 en Suisse francophone, 4 en Tunisie, 5 sur l’île Maurice et 2 au Luxembourg.

Pour la France l’atlas recense 274 sites et projets de production de biométhane (dont 182 en service en 2019) et 1066 sites et projets en cogénération (dont 927 en service sur 2019 et 463,5 MWé installés toutes catégories confondues). Les autres installations valorisent le biogaz à l’aide de chaudières.

Précisons enfin une chose importante quant à l’exhaustivité : nous enrichissons nos bases de données au fil de l’eau et la carte est simplement une photographie de ces bases à une date donnée. Aussi nous invitons les représentants des installations manquantes, et tous ceux dont les informations ne seraient pas totalement exactes, de nous faire passer leurs précisions pour l’édition de janvier 2020 (fbornschein@bioenergie-promotion.fr).

François BORNSCHEIN

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

La chaufferie communale de Tramayes, photo Frédéric Douard

La commune de Tramayes, 1000 habitants, est située à l’extrême sud du département de Saône-et-Loire sur les contreforts boisés du Haut-Beaujolais. C’est une commune rurale à caractère agricole, mais son éloignement relatif des villes de Cluny et de Mâcon l’a conduite à développer des activités commerciales, artisanales et associatives, ainsi qu’un hôpital local qui en est le plus gros employeur.

Genèse du projet de réseau de chaleur au bois

À Tramayes le projet de construction d’un réseau de chaleur alimenté par une chaufferie biomasse a été initié en 2002 lors des premières réflexions sur la transformation du Plan d’Occupation des Sols en Plan Local d’Urbanisme. En effet pour élaborer ce dernier, il est nécessaire d’y inclure un Projet d’Aménagement et de Développement Durable ce qui a conduit le Conseil Municipal à prendre conscience qu’un aménagement urbain devait permettre de respecter l’environnement et d’intégrer une réflexion sur la gestion de l’énergie.

Forêt de Tramayes, photo Frédéric DOUARD

Sur ce dernier thème, il est rapidement apparu que trois bâtiments communaux anciens et énergivores se trouvaient dans un périmètre réduit et en plus à proximité de l’hôpital local. La commune n’étant pas alimentée en réseau gaz, ces bâtiments étaient chauffés par des chaudières fonctionnant au fioul. Parallèlement un projet d’éco-quartier était à l’étude. Ceci a conduit à réaliser une étude de faisabilité pour un réseau de chaleur qui desservirait ces immeubles et qui utiliserait du bois déchiqueté comme source principale d’énergie.

Un projet long à conduire

Le ruban inaugural de la chaufferie a été coupé le 24 novembre 2006, mais à l’analyse des comptes rendus du Conseil Municipal, on peut constater que c’est lors de la séance du 27 septembre 2002 qu’a été choisi le cabinet pour l’étude de faisabilité. Cette dernière a ensuite été adoptée le 5 décembre 2003. Par la suite elle a été transmise aux différents partenaires du dossier de financement : l’ADEME, le Conseil Régional de Bourgogne et le Conseil Général de Saône-et-Loire. Ces derniers ayant eux aussi validé l’étude, le Conseil Municipal fait le 30 avril 2004 un appel à candidatures pour maîtrise d’œuvre et le 23 juillet 2004, un cabinet est retenu pour cette mission.

Construction du réseau de chaleur de Tramayes, photo Michel Maya

L’année 2005 a été mise à profit pour avancer le dossier administratif : adoption de l’avant-projet détaillé le 15 janvier 2005, du projet architectural le 22 septembre 2005 et de l’avant-projet définitif le 4 novembre 2005 et enfin mise en place de la procédure de marché public pour les travaux le 14 décembre.

Les entreprises ont été retenues le 31 mars 2006, les travaux ont débuté dans la foulée et le 20 novembre, la chaufferie produisait ses premiers kWh.

Description des besoins

L’importance de la chaudière bois, d’une puissance maximale de 1,2 MW, est essentiellement liée à la présence d’un hôpital local qui est le client le plus important en termes de consommation. Mais il faut aussi avouer que la position très concentrée de l’ensemble des bâtiments communaux raccordés (salle des fêtes, école maternelle, mairie, ateliers municipaux et vestiaires de la salle omnisports) a aussi largement contribué au bon équilibre du projet.

La salle des fêtes de Tramayes raccordée au réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Pour desservir l’ensemble des lieux, le réseau enterré faisait moins de 800 mètres. L’hôpital est en liaison directe avec la chaufferie.

Un approvisionnement local plus que suffisant

Lorsque l’on se lance ainsi dans une réalisation nouvelle, on se pose de nombreuses questions. L’une d’elle dans le cas des chaufferies bois concerne l’alimentation. Comment assurer durablement la fourniture en bois déchiqueté ? Les ressources locales seront-elles suffisantes ? La qualité du bois sera-t-elle au rendez-vous ? Pour la réalisation tramayonne, toutes ces questions semblent être bien traitées. À sa mise en fonction la chaufferie utilise annuellement environ 1 600 mètres cubes apparents de plaquettes (MAP).

Le combustible de la chaufferie provient majoritairement de l’écorçage des bois dans une scierie voisine, photo Frédéric Douard

L’approvisionnement est assuré par l’élimination des déchets de deux entreprises du bois, une scierie et une entreprise de charpente bois, situées à moins de 6 km de la chaufferie. Le broyage est fait par une entreprise locale, des agriculteurs assurant avec leurs remorques d’ensilage les navettes.

Le local vérins de la chaufferie est ventilé contre les accumulations de CO en points bas, et éjecte de l’air chaud de la chaufferie vers le silo qui lui-même se ventile et ne condense pas, photo Frédéric Douard

Pratiquement, en saison hivernale, il faut remplir le silo de 300 m³ environ tous les mois. La campagne de déchiquetage nécessaire pour ce remplissage dure une demi-journée. Les plaquettes obtenues sont de qualité suffisante, hygrométrie inférieure à 45 %, pour la chaudière qui est à grilles mobiles. Avec ces conditions assez exceptionnelles, le prix du MAP ne dépasse pas les 14 € ht ce qui donne un combustible à prix de revient très bas. Mais il faut aussi noter que depuis la mise en service de l’installation, par de nombreuses occasions, le maire de la commune s’est vu contraint de refuser des propositions d’alimentation à partir d’autres sources locales (moins de 20 km). Il ne peut hélas pas consommer plus de combustibles, la demande en énergie étant entièrement satisfaite. Manifestement la ressource en bois déchiqueté est localement en manque de chaudières.

Des ennuis techniques toujours solutionnés

Pour la petite histoire, le premier problème technique est apparu… le jour de l’inauguration. Cette dernière était prévue à 15 heures, mais à 10 heures la commune connaissait une panne générale d’électricité mettant en arrêt l’installation. Heureusement à 14 heures le courant revenait et la chaudière, après avoir fait ses propres tests, repartait automatiquement.

Depuis d’autres problèmes ont vu le jour, le plus important étant le constat d’un sous dimensionnement des vérins d’extraction du combustible. Lorsque le silo était bien plein, pour ne pas dire trop rempli par excès de zèle, le système d’extraction ne permettait pas l’évacuation de la matière première vers le tapis d’alimentation. Ce problème a été solutionné durant l’été 2007, l’entreprise ayant mis en place des vérins de plus forte capacité.

La chaufferie de Tramayes et son silo à bois, photo Frédéric Douard

En attendant ce remède, il était nécessaire de ne pas trop charger le silo lors de la campagne de déchiquetage. L’installation, pilotée par ordinateur, peut être gérée assez facilement. Alors qu’initialement, le Conseil Municipal pensait être dans l’obligation de confier la gestion à un fermier, ou en délégation de service public, il est apparu assez rapidement qu’avec les informations de pannes données par l’ordinateur, et éventuellement des appels téléphoniques auprès du constructeur, en l’occurrence Schmid, les agents communaux étaient en capacité de solutionner les pannes rencontrées. C’est pourquoi la municipalité a retenu en définitive une gestion en régie, diminuant ainsi très sensiblement les coûts d’exploitation.

Le silo de Tramayes est équipé d’un hérisson de dévoûtage au dessus des extracteurs permettant d’accepter des produits relativement grossiers, photo Frédéric Douard

L’automatisation est très poussée et les pannes sont signalées automatiquement par téléphone. Toutefois, à la suite d’un projet avec des élèves ingénieurs, il est maintenant possible de vérifier la disponibilité de la chaufferie depuis un site internet et d’avoir des alertes sur smartphone. Depuis novembre 2006, la chaudière bois, aidée par la petite chaudière annexe à fioul, a toujours pu fournir l’énergie nécessaire à l’hôpital.

Un projet surdimensionné mais évolutif

Au départ, l’étude de faisabilité portait simplement sur les bâtiments qui sont actuellement raccordés. Mais au vu du résultat de cette étude, au printemps 2004, le Conseil Municipal a souhaité surdimensionner l’installation par rapport aux besoins existants. Le Plan Local d’Urbanisme était en pleine élaboration et la chaufferie était implantée dans la future zone d’extension du bourg. Un lotissement avec plusieurs dizaines de logements faisait partie des orientations de développement de la commune.

Les évolutions du réseau de chaleur de Tramayes

À ce moment, l’idée était alors d’imposer le raccordement à la chaufferie pour les constructions neuves. Depuis le PLU a effectivement été adopté avec le projet d’aménagement de la zone. Mais, essentiellement pour des raisons administratives, les premières constructions n’ont pu être commencées qu’en 2015 et n’ont des besoins énergétiques qu’à l’automne 2016. Avec l’évolution de la réglementation thermique ces maisons sont beaucoup moins consommatrices d’énergie que ce qui était prévu dans l’avant-projet définitif de 2005. De plus des travaux d’isolation de bâtiments raccordés à la chaufferie permettent de réduire la demande en énergie mais aussi en puissance.

La chaudière automatique à bois de Tramayes fut parmi les premières à bénéficier du ramonage pneumatique source d’efficacité énergétique et d’économies d’exploitation, photo Frédéric Douard

Partant de ce fait, mais aussi au vu des bons résultats économiques des premières années de fonctionnement, et enfin constatant qu’il restait encore sur le bourg des installations de chauffage au fioul à gestion communale (école élémentaire, maison des associations, bibliothèque et maison de la poste), le conseil municipal a décidé en 2009 de faire une prolongation de réseau. Ces bâtis sont anciens et assez gourmands en énergie. D’autre part, le réseau traversant le bourg, des propositions de raccordement ont pu être faites auprès de particuliers. Et à l’automne 2010 le réseau est passé à 1,4 km avec l’adjonction de 5 nouveaux échangeurs pour bâtiments communaux et de 8 nouveaux échangeurs pour des bâtiments de particuliers (ce qui correspond à 22 logements). Depuis cette époque, tous les bâtiments à gestion communale, hors la résidence de Vannas et les deux gendarmeries, sont raccordés au réseau de chaleur ce qui a permis de réduire fortement les émissions de gaz à effet de serre pour la fonction chauffage des bâtiments communaux.

Travaux d’extension du réseau en 2013, photo Frédéric Douard

À nouveau les bons résultats obtenus ont incité d’autres particuliers à demander le raccordement de leur bien immobilier au réseau. Toutes les demandes ont été examinées, mais seules celles ne dégradant pas trop le rendement global du réseau ont pu être satisfaites. À l’automne 2012, six nouveaux échangeurs permettant d’alimenter huit logements de particuliers étaient mis en service.

D’autre part en 2013, la nouvelle maison de santé pluridisciplinaire gérée par la communauté de commune du Mâconnais-Charolais et située à proximité de l’hôpital a été reliée à la chaufferie biomasse. En 2016, les premières maisons du lotissement ont été construites ce qui a occasionné une petite extension du réseau d’alimentation de l’hôpital pour y brancher les 12 nouveaux logements. Enfin en 2018, suite à un agrandissement conséquent, l’hôpital a raccordé un nouveau bâtiment. D’autre part, en 2017, la municipalité a aussi raccordé le dernier bâtiment communal non connecté, bâtiment avec une halte-garderie, une salle de classe et cinq logements, le tout chauffé initialement en électrique.

Des adaptations de fonctionnement au fil des ans

Le foyer de la chaudière Schmid bénéficie d’une forte masse réfractaire garante de bonnes températures de combustion même avec des bois humides ou en basse charge, photo Frédéric Douard

Passée la période de rodage, on peut s’interroger sur les évolutions envisageables. Un premier constat a été fait lors de l’été 2007. Durant ce moment la seule demande en énergie au niveau municipal résidait dans la production de l’eau chaude sanitaire pour les vestiaires de la salle omnisports. Un rapide bilan thermique obtenu à partir des compteurs calorifiques sortie de chaufferie et entrée de bâtiments municipaux a démontré que les pertes par réseau devenaient majoritaires. La consommation était très faible et les calories partaient dans le terrain par l’intermédiaire du réseau, bien que ce dernier soit isolé.

La chaudière fioul qui autrefois servait au chauffage et à la production d’eau chaude sanitaire des vestiaires avait été supprimée. À partir de ces constats, il a été décidé de placer des capteurs solaires pour alimenter le ballon d’eau chaude sanitaire. Et donc, depuis la saison estivale 2008, le réseau communal partant de la chaufferie n’est plus alimenté en été, les capteurs solaires assurant la demande énergétique locale des vestiaires.

La chaudière Schmid de 1,2 MW à Tramayes, photo Frédéric Douard

Toujours sur la période estivale, lors de la première saison, la municipalité a employé le fioul pour assurer la production d’eau chaude sanitaire de l’hôpital. La consommation s’est élevée à environ 10 000 litres. Devant ce chiffre, et compte tenu du fait que la technologie de la chaudière bois (foyer réfractaire avec grille mobile) permettait de la faire travailler à très bas régime sans incidence sur son bon fonctionnement (10 % de sa puissance nominale avec du bois plutôt sec), il a été décidé de l’utiliser prioritairement par rapport au fioul. Pour ce faire, en été, le combustible est pris auprès d’une source d’approvisionnement permettant d’avoir un taux d’humidité le plus bas possible et donc les meilleures conditions de fonctionnement possibles.

Une recherche d’efficacité énergétique sur les bâtiments

Mais les adaptations ne concernent pas que l’exploitation de la chaufferie. Soucieuse de limiter les déperditions thermiques, la municipalité a procédé durant l’automne 2008 à des travaux d’isolation par l’extérieur de la salle des fêtes (ce qui a permis de refaire la façade qui nécessitait un rafraîchissement) et de changer des huisseries. En 2010 des travaux dans l’école maternelle ont permis de séparer thermiquement les deux étages. En 2013, des travaux d’isolation de combles ont été faits à la salle des fêtes et à la mairie. En 2017, la municipalité a engagé un gros chantier sur les écoles.

La chaufferie de Tramayes sous la neige, photo Michel Maya

Cela consiste en une rénovation extension de l’école maternelle pour la transformer en école primaire. Conforme à ses objectifs environnementaux, l’équipe municipale a inscrit ces travaux dans le programme EFFILOGIS de la région Bourgogne-Franche-Comté. De fait la rénovation du bâtiment existant est faite au-delà du référentiel Bâtiment Basse Consommation et l’extension conduit à des locaux neufs à énergie positive grâce à une production photovoltaïque de 16 kWc. Bien entendu, pour le chauffage, tous ces bâtiments sont reliés à la chaufferie bois.

Certes, il aurait été plus logique de commencer par les travaux d’économies d’énergie plutôt que par ceux de production d’énergie, mais avec sa chaufferie, la commune de Tramayes est entrée depuis 2006 de plain-pied dans une politique de réduction de l’émission des gaz à effet de serre. De plus avec les compteurs calorifiques placés dans chaque bâtiment, la municipalité a un suivi régulier et précis des consommations, ce qui facilite la recherche de dérives énergétiques.

Une recherche d’efficacité énergétique sur la chaufferie

Pour son fonctionnement, la chaufferie utilise de l’électricité. Dès la mise en service, il a été constaté que la consommation de cette forme énergétique était très forte au regard de l’énergie thermique fournie. Pendant de nombreuses années, différents acteurs, bureau d’étude thermique, constructeur de la chaudière, EDF, Syndicat Départemental d’Energie de Saône et Loire (SYDESL) se sont penché sur le problème sans apporter de solution. Interpellé par cette question qui risquait d’être posée dans d’autres installations du même type, le SYDESL a décidé de procéder à une étude complète de l’installation. Pendant huit mois, de juillet 2011 à février 2012, un bureau d’étude spécialisé a enregistré toutes les 10 minutes les consommations électriques de chacun des postes de fonctionnement de la chaufferie.

Une chaufferie avec accès de plain pied des deux côtés pour une exploitation aisée, photo F. Douard

Dans le même temps, suite à des conseils prodigués sur le réseau associatif AMORCE, il a été décidé de faire un pilotage à débit variable pour les pompes de circulation de l’hôpital. Les résultats plus que probants sont visibles sur le rapport d’étude de consommation d’électrique téléchargeable sur le site internet de la commune : www.tramayes.com.

Concrètement après avoir équipé l’ensemble des pompes de circulation des trois réseaux pour qu’elles fonctionnent en débit variable par modulation de fréquence pilotée par écart de température sortie – entrée chaufferie, la consommation électrique annuelle a été divisée par deux passant de 100 à 50 MWhé/an.

Un bon bilan environnemental

Ici en fonctionnement, la chaufferie présente une efficacité de combustion très élevée, photo Frédéric Douard

Bien entendu, comme toute combustion, le bois en brûlant apporte sa part de pollution. Il est moins bon que le fioul sur certains polluants, meilleur sur d’autres. Il reste néanmoins vrai que, dans nos conditions d’utilisation actuelles, la biomasse fait partie des énergies renouvelables ayant un impact sur le rejet des gaz à effet de serre très limité. Certaines personnes accusent le chauffage au bois d’être l’une des causes les plus importantes de rejet de particules fines. Elles ont raison, mais elles oublient souvent dans leur raisonnement d’indiquer l’origine de ces pollutions qui viennent principalement des anciens poêles à bois ou des cheminées ouvertes à combustion mal contrôlée. Les installations actuelles de chauffage au bois, et notamment automatiques, présentent des caractéristiques bien différentes et si ce n’est pas suffisant, on les équipe de filtres performants.

Pour la construction de la chaufferie de Tramayes le Conseil Départemental de Saône-et-Loire a donné une subvention. Toutefois comme il était envisageable que d’autres collectivités expriment le même besoin, afin de s’assurer de la pertinence environnementale d’une solution par chaufferie à bois déchiqueté, il a été décidé de procéder à une étude de pollution de l’air à proximité de la chaufferie de Tramayes.

Analyse des polluants atmosphériques réalisée en 2006 et 2007, photo Michel Maya

Ainsi en novembre 2006 avant la mise en route de la chaufferie et en novembre 2007, une analyse complète de différents polluants atmosphériques a été faite pendant un mois sur le parking entre l’école maternelle et la salle des fêtes. Le rapport complet d’analyse est disponible sur le site de la commune : www.tramayes.com. Globalement il en ressort que la chaufferie a une incidence faible sur la pollution atmosphérique.

En termes de rejet de gaz à effet de serre, l’installation a révélé en 2014 (Rapport au SNCU) une émission de 20 grammes de CO2 par kWh produit, à comparer aux 23 g de l’arrêté du 11 juillet 2013, ce qui est loin des 300 grammes attribués au chauffage au fioul dans l’arrêté du 8 février 2012. Selon ces chiffres, en considérant que sur la période 2006-2015 la chaufferie aura fourni près de 10 GWh utiles, on s’aperçoit que sur la même période elle aura permis d’éviter l’émission de 2 800 tonnes de CO2.

Un bilan financier positif

À sa création, l’opération a coûté un peu plus d’un million d’euros hors taxes et elle a été subventionnée au total à hauteur de 56 %. La municipalité a emprunté le solde. En 2008, afin de garantir le remboursement de l’emprunt, l’achat des pièces d’usures et l’amortissement de l’opération, un tarif d’abonnement à 60 €ht/kW a été déterminé. Pour le fonctionnement, l’achat de matière première, l’achat d’électricité et autres petites fournitures, un tarif de consommation de 30 €ht/MWh est défini. En travaillant avec un budget annexe, la municipalité fait des factures de ce budget d’une part vers le budget principal pour ses propres bâtiments, d’autre part vers l’hôpital. Ce dernier, dont la facture énergie chauffage et eau chaude sanitaire pour l’année 2006 était de 73 000 €TTC a eu en 2008 une facture de 61 000 €TTC.

L’école de Tramayes, photo Frédéric Douard

Les tarifs sont indexés sur l’indice INSEE des loyers. Pour l’année 2015, le tarif d’abonnement est de 65,77 €ht/kW et le tarif de consommation est de 33 €ht/MWh. Donc de 2008 à 2015, l’augmentation tarifaire annuelle aura été de 1,32 % ce qui correspond à une grande stabilité au vu de l’inflation énergétique constatée sur la même période. Il est à noter que l’application d’un taux de TVA à 5,5 % contribue aussi à l’attractivité tarifaire.

Au 31 décembre 2015, l’ensemble des investissements sur la chaufferie et le réseau de chaleur avec ses extensions se monte à 1 476 979,91 €ht. Parallèlement le montant total des subventions perçues est de 687 878,03 € ce qui représente un taux global de subventionnement de 46,57 %.

Une commune exemplaire engagée dans la transition écologique

Grâce à la création de sa chaufferie biomasse, la commune de Tramayes a pris conscience qu’elle pouvait, à son échelon, avoir un rôle dans la lutte contre le dérèglement climatique. Elle a mené d’autres actions comme une gestion plus rigoureuse de son éclairage public ce qui lui a permis de diviser par quatre sa consommation électrique sur ce poste en six ans. Elle travaille sur un aménagement progressif d’un nouveau quartier dans le respect de l’environnement. Elle favorise autant que faire se peut l’installation individuelle ou collective de panneaux photovoltaïques, en particulier en lien avec une structure associative de type « Centrale Villageoise Photovoltaïque ».

Michel MAYA, Maire de Tramayes, devant la chaufferie bois de sa commune, photo Frédéric Douard

Cela lui a permis d’obtenir quelques reconnaissances comme le prix spécial national de la Ligue des Énergies Renouvelables en 2011 et le premier prix de la Ligue Européenne des Énergies Renouvelables en 2012. En 2015, elle a été labellisée « Territoires à Énergie Positive pour la Croissance Verte ».

Enfin en 2018, suite au passage auprès du fournisseur d’électricité ENERCOOP, elle pense pouvoir affirmer qu’elle est la première collectivité territoriale française de plus de 1 000 habitants ayant l’intégralité de ses bâtiments alimentés à 100 % en énergie renouvelable, chauffage inclus bien entendu grâce à sa chaufferie bois-masse.

Retrouver tous les documents, chiffres, photos, vidéos et rapports de ce projet sur le site www.tramayes.com.

Contacts :

• Commune de Tramayes : +33 385 50 51 18 – mairie.tramayes@wanadoo.fr
• Chaudières Schmid : Laurent Köhl – laurent.koehl@schmid-energy.fr – www.schmid-energy.fr

Michel Maya, maire de Tramayes

Voir aussi la vidéo :

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

Les installations de méthanisation du GAEC du Panier de Quintine à Bellaing dans le département du Nord, photo Frédéric Douard

À Oisy, dans le périmètre de l’aire urbaine de Valenciennes dans le département du Nord, l’exploitation agricole du Panier de Quintine s’est lancée en 2011 dans un projet de méthanisation au moment où les deux fils de la famille allaient reprendre l’exploitation de leurs parents. Cette nouvelle activité, basée sur un contrat de fourniture d’électricité stable sur 20 ans était de nature à pérenniser une activité parfois malmenée par les marchés. Guillaume et Remi Boucher sont ainsi aujourd’hui à la tête d’une exploitation basée sur la polyculture, l’élevage laitier, l’engraissement bovin, la culture de fraises et désormais la production d’énergie.

Le contexte de l’exploitation

Si le corps de ferme historique est situé à Oisy, en pleine ville aujourd’hui, encerclé par l’urbanisation, les bâtiments d’exploitation actuels sont quant à eux situés à quelques kilomètres de là sur la commune voisine de Bellaing.

Avec l’installation des fils, la famille Boucher aurait eu besoin d’agrandir la surface de l’exploitation, sauf qu’aux alentours, la ville a rendu la chose impossible. Il fallait donc trouver le moyen d’augmenter les revenus avec le même patrimoine foncier. Le projet de méthanisation a donc été imaginé en ce sens et dimensionné au départ avec les produits de l’exploitation.

En 2017, la famille Boucher a investi dans un pont bacule pour mesurer les entrées d’intrants extérieurs et dans une citerne incendie fourniées par les Ets APRO Industrie, photo Frédéric Douard

Il est à signaler, que bien que le site soit enserré dans un tissu urbain, le projet n’a pas rencontré d’opposition des riverains et a même reçu le soutien franc de la municipalité de Bellaing.

La stabulation des vaches laitières, photo Frédéric Douard

Les deux frères exploitent donc aujourd’hui les 170 ha de leurs parents dont 50 en blé et escourgeon, 50 en maïs ensilage, 70 en prés dont 1/3 pâturé, 1/3 en foin et 1/3 en ensilage, ce à quoi s’ajoutent des cultures intermédiaires pour la méthanisation sur 50 ha. Côté animaux, le cheptel est composé de 410 UGB dont des taurillons à l’engraissement et un peu moins de 150 vaches laitières qui produisent 1,6 million de litres par an.

La nurserie des veaux est chauffée par le réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Près de 8 000 tonnes d’intrants entrent dans la ration du digesteur chaque année : 2 800 tonnes de lisier bovin, 2 500 tonnes de fumier bovin, de 1 200 à 1 500 tonnes de pelouse apportées par les collectivités voisines, 400 tonnes d’issues de céréales, 400 à 500 tonnes de CIVES et 300 à 400 tonnes d’ensilage d’herbe. Ajoutons enfin la culture de fraises sous serre en hydroponie.

La serre à fraises est chauffée par le réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Les installations énergétiques

Les installations de méthanisation ont été réalisées en 2013 par le constructeur agriKomp : un digesteur de 1 200 m³, une cuve de stockage de 2 700 m³ avec séparateur de phase et un incorporateur de 25 m³. Pour l’alimentation du digesteur, la famille Boucher dispose d’une fumière de 325 m², d’une fosse à lisier de 400 m³, ces installations ayant été mises aux normes en 2004. Pour les autres intrants des silos de stockage ont été construits : un bâtiment couvert de 250 m² et deux silos à plat pour l’ensilage.

Le digesteur et son incorporateur agriKomp, photo Frédéric Douard

Notons que la désulfurisation dans les deux cuves se fait naturellement sur les plafonds réalisés en bois. De fait le filtre à charbon de bois en amont des moteurs n’est rechargé que tous les 4 à 6 mois.

La centrale de cogénération avec ses deux unités SCHNELL, photo Frédéric Douard

Pour la partie énergétique, l’installation a été mise en service en décembre 2013 avec un moteur Schnell dual-fuel de 150 kWé pendant 3 ans puis bridé à 120 kWé depuis avril 2017. Puis avec la mobilisation des gazons, la mise en place des cives et le recours aux issues de céréales, la famille Boucher a pu envisager d’augmenter sa production et a fait à nouveau appel à la société agriKomp pour la mise en service d’un second moteur Schnell de 150 kWé bridé à 130 en avril 2017.

La gestion du projet et son phasage s’est faite sans appui extérieur, par les recherches personnelles et grâce aux conseils des deux fabricants agriKomp et Schnell.

La production électrique est aujourd’hui de 2 125 MWh par an vendue 20,98 c€/kWh (tarif sans prime chaleur). La production thermique, de 2 GWh, est quant à elle utilisée dans les activités de l’exploitation via la création d’un réseau de chaleur.

Les deux moteurs de cogénération SCHNELL de 130 kWé, photo Frédéric Douard

Les départs & retours du réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

La chaleur est utilisée d’une part pour le maintien en température du digesteur, pour le chauffage de la nurserie, pour l’alimentation de la salle de traite en chauffage et ECS, mais surtout pour chauffer une serre de 950 m² dédiée à la culture des fraises de février à décembre et qui peut demander jusque 180 kW. À cette heure les exploitants estiment valoriser 68 % de la chaleur récupérée sur les moteurs, ce qui laisserait encore de la disponibilité l’été pour une activité de séchage par exemple.

Le montant initial des investissements en 2013 se montait à 1,25 M€ et a bénéficié d’une aide du Fonds déchets à hauteur de 210 000 €. Les exploitants ont autofinancé 90 k€ et le Crédit Agricole du Nord a prêté le reste, convaincu du sérieux du projet et de ses exploitants. Lors de l’achat du second moteur, un pont bascule et une réserve à incendie ont aussi été achetés dans un second lot d’investissements de 250 000 €.

Une exploitation sans souci particulier

La ration quotidienne est d’environ 9 tonnes de fumier, 4,5 tonnes d’ensilage ou de gazon, 500 kg d’issues et 8 m³ de lisier. Le suivi biologique, maintenant que la ration est régulière et stabilisée, est réalisé visuellement et ne demande pas de ressources supplémentaires. Le taux de CH4 dans le biogaz varie très peu de 51 à 52 %.

Fermentation dans le digesteur de Bellaing et désulfurisation naturelle grâce au plafond en bois, photo Frédéric Douard

Le temps de travail dédié à la méthanisation, toute maintenance réalisée en interne comprise, n’excède pas 1 h 30 par jour, avec deux chargements par jour.

Chargement de l’incorporateur agriKomp par Guillaume Boucher, photo Frédéric Douard

La disponibilité des moteurs Schnell est en moyenne de 8 520 heures par an. Les vidanges sont effectuées par Guillaume et le SAV agriKomp vient réaliser la maintenance 4 à 5 fois par an.

L’un des deux moteurs SCHNELL à Bellaing, photo Frédréic Douard

D’un point de vue économique, cette activité a véritablement redonné du souffle à l’exploitation et Guillaume nous précise : « Nos revenus bruts avec la méthanisation sont de 37 à 38 k€ par mois, pour moins de 1 h 30 de travail par jour, et le revenu de nos 150 vaches laitières, avec quatre fois plus de temps de travail n’est que de 32 à 35 k€ par mois ! ».

La valorisation du digestat

L’exploitation est une installation classée pour la protection de l’environnement en déclaration. Elle a bénéficié d’un plan d’épandage sur 145 ha.

Séparation de phase en sortie de digestion liquide à Bellaing, photo Frédéric Douard

L’ensemble des produits digérés passe au séparateur de phase ce qui représente six tonnes de production quotidienne. Les 2 200 tonnes de digestat solide sont en partie épandues sur 50 ha de l’exploitation et le reste est échangé chaque année contre de la paille car l’exploitation est déficitaire sur ce point (trois tonnes de digestat enlevées contre une tonne de paille à presser), mais aussi contre des CIVE produites par des confrères. Ceci qui vient compenser le manque de production végétale de l’exploitation, tant pour la litière que pour la méthanisation.

Le digestat liquide est quant à lui épandu sur l’exploitation avec un équipement à pendillards, ce qui a permis de réduire des deux tiers les apports d’ammonitrates d’origine chimique.

Vers une augmentation de puissance ?

Aujourd’hui, le premier moteur arrive à ses 37 000 heures de fonctionnement et la question de son remplacement se pose, mais du coup aussi la question de la puissance. Une augmentation de puissance, de 250 à 400 kWé, serait a priori possible sans nouvel investissement en génie civil, simplement en enrichissant la ration.

Les tontes de pelouses des collectivités apportent 1000 à 1200 tonnes d’intrants au printemps et en été, photo Frédéric Douard

La chose est tentante et demanderait un nouveau plan d’épandage… Guillaume et Remi y travaillent, et nous leur souhaitons une belle et longue production de gaz renouvelable pour le plus grand bénéfice de leur exploitation mais aussi du climat et de l’environnement.

Contacts :

Analyseur de biogaz Fresenius à Bellaing, photo F.D.

• Scea du Panier de Quintine : Guillaume et Rémi Boucher – Tél. : +33 327 46 01 58 – scea.panier.quintine@orange.fr
• Méthanisation : agriKomp France – info@agrikomp.fr – Tél. +33 254 56 18 57 – www.agrikomp.com/fr/
• Analyse du biogaz : freseniusinstruments.com
• Cogénération : Schnell-Tedom – Bernhard Pfefferle – Tél. : +49 7520 9661-818 et +33 625 35 15 20 – b.pfefferle@schnellmotor.fr – www.schnellmotoren.de
• Cuves béton : www.wolfsystem.fr
• Citerne à incendie : aproindustrie.com

Frédéric Douard, en reportage à Oisy et Bellaing

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

Les quatre garages NASKEO-METHAJADE au Gaec des Hautes Marettes, photo Frédéric Douard

Antoine Chopin, responsable de l’atelier méthanisation au Gaec des Hautes Marettes, photo Frédéric Douard

Le Gaec des Hautes Marettes regroupe six associés près de Rennes : Antoine et Jacques Chopin, Franck et Daniel Merel, ainsi que Vincent et Benoît Crocq. Pour valoriser les effluents d’élevage de leur exploitation, ils étudient dès 2012 les voies de la méthanisation, ce qui les conduira vers un modèle en voie sèche discontinue avec cogénération. Pour valoriser la chaleur récupérée sur le moteur, le Gaec s’est associé avec un producteur de bois de chauffage.

Sept années d’investigations avant la mise en service

En 2010, Antoine Chopin est salarié agricole sur une unité de méthanisation. Intéressé par le concept, en 2011 il entame avec le GAEC des Hautes Marettes et la communauté de communes du Pays de Châteaugiron une réflexion sur la méthanisation des boues de la station d’épuration de la commune. Le projet n’aboutira pas pour des raisons économiques.

Les installations biogaz au Gaec des Hautes Marettes sous l’oeil du chef, photo Frédéric Douard

Non découragés et après de nombreuses visites en vue de faire cela chez eux cette fois, considérant la nature des effluents de leur exploitation et leur localisation, le choix des associés du Gaec se porte vers la méthanisation en voie sèche discontinue.

Pour ce projet dont l’investissement se monte à 1,6 M€, le Gaec a bénéficié de 325 000 € de subventions dans le cadre du Plan Biogaz breton et de 200 000 € d’avance remboursable. Le financement du projet a été supporté par le Crédit Mutuel de Bretagne.

Le séchage de bois bûche permet de valoriser la chaleur de cogénération, photo Frédéric Douard

C’est l’entreprise Naskéo Environnement qui a été retenue pour réaliser les parties administratives et financières, la construction et la mise en service. Le permis de construire a été obtenu en avril 2015 et les démarches pour le raccordement électrique ont abouti en janvier 2016. Les travaux ont démarré en juillet 2015, le premier chargement est intervenu en mars 2017 et en mai 2017, l’unité a injecté ses premiers kWh dans le réseau Enedis.

Une exploitation agricole avec trois sites et trois troupeaux

Le Gaec est le regroupement de trois anciennes exploitations sur une surface de 300 ha. Chaque site, réparti entre les associés, est aujourd’hui spécialisé sur un type d’élevage :

• 200 vaches laitière à Saint-Aubin-du-Pavail,
• 1000 chèvres laitière à Châteaugiron,
• 150 taurillons à l’engraissement à Noyal-sur-Vilaine, site qui accueille désormais aussi la méthanisation en complément d’activité.

L’atelier taurillons du GAEC des Hautes Marettes, photo Frédéric Douard

Le fumier des deux sites laitiers qui produisent les deux tiers des effluents, est donc transporté par tracteur vers le site de méthanisation, sur 4 km pour le fumier de vaches et sur 8 km pour le fumier de chèvres. Cette contrainte majeure du projet mobilise, avec le retour du digestat aux champs, l’équivalent d’un temps plein réparti entre les associés, mais les nécessités d’implantation et d’exploitation de l’unité de méthanisation faisaient de Noyal le site le plus adapté.

Fumier bovin, photo Frédéric Douard

Avec ses 5 000 tonnes d’effluents par an, le Gaec est autonome à 100 % pour alimenter son unité de méthanisation. La ressource est composée de :

• 2 000 tonnes de fumiers caprins,
• 1 000 tonnes de fumiers de vaches,
• 1 500 tonnes de fumier de taurillons,
• 250 tonnes de CIVE,
• 150 tonnes de menues pailles,
• ce à quoi il faut ajouter les 1 800 m³ d’eau de pluie nécessaires à l’aspersion des garages digesteurs.

Pour les raisons de transport, il est apparu inopportun d’utiliser les effluents liquides notamment des vaches laitières et ceux-ci sont épandus traditionnellement.

Balles de menue-paille, photo Frédéric Douard

Concernant la menue paille, le prévisionnel en envisageait 50 tonnes dans la ration annuelle, sur la base de la récolte de céréales de l’exploitation, à raison de 1,5 tonne récupérée à l’hectare. Mais dès que l’information sur la création de l’unité de méthanisation a été connue, plusieurs agriculteurs biologiques sont venus voir Antoine, l’associé en charge de la méthanisation, pour lui proposer de recueillir les menues pailles sur leurs champs, car cela élimine une grosse partie des graines d’adventices et limite ainsi les travaux de désherbage. De fait aujourd’hui, la ration annuelle intègre trois fois plus de menue paille pour le plus grand bénéfice de tous, y compris de la méthanisation dont elle constitue un intrant riche en graines et donc en énergie. C’est l’entreprise Saffray basée à Corps-Nuds qui réalise cette collecte avec un récupérateur Thiérart.

Moissonneuse-batteuse des Ets Saffray avec récupérateur de menue-paille Thiérart, photo Ets Saffray

Pour le stockage des intrants, le site dispose de deux silos à plat de 9 × 25 mètres et d’une fumière de 30 × 25 mètres. Les 500 balles de menue paille sont stockées au sec.

Les installations de méthanisation

L’installation de digestion est positionnée au centre d’une plateforme bétonnée de 2 800 m². Elle est composée de quatre garages étanches de 26 m de long, 5,5 m de large et de 5,5 m de haut. Chaque garage fonctionne avec 400 tonnes d’intrants par cycle d’environ 42 jours. La température y varie entre 43 et 48 °C. elle y est maintenue par un plancher chauffant constitué de cinq kilomètres de tuyaux, alimentés par le réseau de chaleur.

L’arrière des garages et vue sur la cuve d’aspersion, photo Frédéric Douard

Le substrat est arrosé à partir d’une cuve à percolât de 200 m³ située à l’arrière des garages et chauffée à 44°C. Elle est alimentée par l’’eau de pluie récupérée sur les bâtiments du site et sur la plateforme, ce qui est suffisant au vu de la pluviométrie qui est de 695 mm par an. L’arrosage est régulé par l’automate Naskéo Environnement de manière à maintenir un taux d’humidité de 80 %. Pendant la durée du cycle, l’automate n’injecte au maximum que 70 m³ d’eau par garage. Passé cette quantité, l’arrosage n’est permis que si du jus percole et ruisselle du garage. La quantité de percolât est mesurée par un débitmètre et c’est cette même quantité qui peut être réinjectée.

Le gaz est récupéré sous une première bâche qui couvre le garage et qui fait office de gazomètre. Une seconde membrane maintenue en pression par des ventilateurs, assure l’isolation thermique du toit et évite l’accumulation d’eau de pluie.

Interface de contrôle et commandes des garages de méthanisation, photo Frédéric Douard. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Un roulement est établi entre les garages de manière à lisser la courbe de production du biogaz, ce qui conduit à vider et remplir un garage tous les 10 à 11 jours. Le digestat extrait est stocké sur champs en attendant la période d’épandage. Le ratio entre intrants et digestat est de 930 kg par tonne entrante, eau comprise. Sur l’exploitation, ce sont ainsi 6 230 tonnes de digestat qui sont produits à l’année, ce qui a permis de diviser par deux les apports d’ammonitrates d’origine chimique sur l’exploitation.

Interface de pilotage de la méthanisation au GAEC des Hautes Marettes, photo Naskéo. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

C’est Naskéo qui réalise les analyses biologiques et qui peut réorienter la recette, la préparation ou d’autres facteurs en conséquence. Mais visiblement Antoine, qui avait déjà de l’expérience en méthanisation, se débrouille très bien car le taux moyen de méthane dans son biogaz fleurte avec les 57 %… une très belle performance !

La production d’énergies

Après la mise en service en mai 2017, l’unité a atteint une puissance moyenne de 140 kWé au bout de trois mois, et depuis le moteur fonctionne à plein régime et produit ses 160 kWé en continu, avec une disponibilité de 97 % en moyenne.

Le moteur de cogénération 2G ENERGY, photo Frédéric Douard

La production d’électricité est de 1,2 GWhé/an, ce qui équivaut à la consommation de 240 foyers hors chauffage. Le prix de vente est de 21 c€/kWh.

La valorisation de la chaleur

Le certificat ouvrant droit à l’obligation d’achat de l’électricité pour le projet avait été obtenu en janvier 2016 alors qu’existait encore le dispositif de prime à la valorisation de la chaleur. Or sur le site de Noyal, le Gaec n’avait pas de besoin en chaleur hormis très marginalement le chauffage de la maison d’Antoine.

Le module de cogénération 2G Energie au Gaec des Hautes Marettes, photo Frédéric Douard

De plus le processus de méthanisation par voie sèche ne consomme pas beaucoup de chaleur. En effet, à part les 1 800 m³ d’eau de pluie à monter de 10 à 44°C, le chauffage par le sol des garages n’est quasiment pas sollicité.

Système de recirculation des jus mis en place par Naskéo – système RING avec pompe unique et anneau de recirculation permettant de mutualiser plusieurs pompes en une, photo Frédéric Douard

Il restait ainsi environ 85 % de chaleur à valoriser (plus de 850 MWh/an) et c’est sur les conseils d’Abibois, l’association qui gère la marque Bretagne Bois Bûches, que le choix s’est porté vers le séchage de bûches. Une étude technico-économique sur cette solution réalisée en 2014 a débouché en 2015 sur une contractualisation avec l’entreprise Bois Énergie 35 également implantée sur la commune et membre du label de qualité Bretagne Bois Bûches.

Et c’est le système Lauber L-ENZ, une solution simple, sans génie civil et donc peu onéreuse, qui a été retenue. Le partenariat avec Bois Énergie 35 consiste à sécher 2 000 stères par an avec partage des investissements : le Gaec a fait l’acquisition de la centrale de soufflage d’air chaud Lauber L-ENZ, ici une unité de 80 kW avec deux bouches, et Bois Énergie 35 a investi dans les conteneurs de séchage.

La centrale Lauber L-ENZ est un ventilo-convecteur alimenté en eau chaude par la centrale de cogénération via une branche du réseau de chaleur. L’air ainsi chauffé circule vers les conteneurs par des gaines souples et passe dans le plancher à double fond perforé des conteneurs avant de traverser le bois pour ressortir.

L’une des bennes à double plancher LAUBER pour le séchage des bûches, photo Frédéric Douard

Cette activité a démarré en avril 2018 et c’est le deuxième partenariat de ce type que l’entreprise Bois Énergie 35, conclut avec un site de méthanisation agricole à Noyal-sur-Vilaine. Elle l’avait déjà fait en 2017 avec le Gaec Lamoureux avec le même équipement.

La centrale de ventilation LAUBER peut alimenter simultanément deux conteneurs, photo F. Douard

Le temps de travail

La préparation des intrants demande une demi-journée de travail tous les 10 jours, une semaine avant la date de chargement d’un digesteur. Le fumier est passé à l’épandeur avec incorporation d’ensilage et de 15 balles de menue paille. Une journée est nécessaire pour vider le digestat, recharger le garage et faire un peu de nettoyage. Sinon une heure par jour est suffisante pour réaliser les contrôles et les tâches quotidiennes.

Le digestat au Gaec des Hautes Marettes, photo Frédéric Douard

C’est aussi Antoine qui réalise les vidanges du moteur 2G, tous les 700 heures, mais c’est l’équipe de maintenance de 2G Énergie qui réalise les maintenances toutes les 2 000 heures. Des maintenances ponctuelles sont également réalisées par Naskéo. Notons enfin qu’une bonne complémentarité s’est construite avec les autres associés qui assurent la conduite de l’installation un dimanche sur deux pour libérer Antoine.

Contacts :

• Gaec des Hautes Marettes : Antoine Chopin – chopinantoine@orange.fr
• Naskéo Environnement  – +33 249 09 84 00 – naskeo.com
  • Etienne Joubert –  – etienne.joubert@naskeo.com
  • François Haumont – francois.haumont@naskeo.com
• 2G Energie – Tél. : +33 223 278 666 – info@2-g.fr – www.2-g.com/fr
• Sécheurs Lauber L-ENZ : Patrick Magne – magne-patrick@wanadoo.fr – + 33 610 462 957 – www.zmtechnik.ch
• Bois Énergie 35 : +33 299 042 935 – info@bois-energie35.fr – www.bois-energie35.fr
• ETS Saffray : +33 299 440 097
• Récupérateur menue-paille : www.menuepaille.fr

Frédéric Douard, en reportage à Noyal-sur-Vilaine

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

Bioénergie Vihiers, image Joseph Ortner

Depuis mai 2017, la SAS Bioénergie Vihiers pilote la plus grande unité de méthanisation 100 % agricole de France. Elle est implantée à Vihiers, village du département de Maine-et-Loire à 40 km au sud d’Angers, désormais partie de la commune nouvelle de Lys-Haut-Layon. Ses 45 actionnaires, qui sont tous des exploitations agricoles, ont mobilisé 8,8 millions d’euros d’investissements afin de transformer 55 000 tonnes d’effluents en énergie électrique et thermique.

La chaufferie de Bioénergie Vihiers alimente le réseau de chaleur du nouveau quartier des Courtils à Vihiers, photo Frédéric Douard

L’unité alimente notamment le réseau de chaleur du nouveau quartier des Courtils à Vihiers. Le maître-mot du projet est autonomie : elle est totale en matière première, en capitaux, en moyens d’exploitation et en plan d’épandage.

Une formidable aventure humaine

Les membres du bureau de Bioénergie Vihiers, photo Bioénergie Vihiers

Au départ en 2009, il s’est dessiné un projet à 120 000 tonnes d’effluents provenant de 80 exploitations agricoles. Ce projet s’est ensuite scindé en deux dans le but de réduire les distances de transport : Bioénergie Vihiers avec 45 exploitations et Méthalys à Montilliers avec 35. Pour Vihiers, ceci a permis de situer l’usine au centre d’un cercle de 5 km qui regroupe 80 % des intrants.

La campagne de la commune nouvelle de Lys-Haut-Layon, image Joseph Ortner

Les deux sites ont donc été conçus ensemble, sur un même schéma mais aussi en mutualisant deux postes importants : un personnel en commun réuni au sein d’un groupement d’employeurs et un parc commun de véhicules de transport et d’épandage géré par une CUMA réunissant les mêmes agriculteurs. L’équipe salariée est constituée d’un coordinateur et responsable d’exploitation, de deux responsables de site et de cinq chauffeurs. Les personnels travaillent cinq jours par semaine et se relayent en astreinte les fins de semaines alors que l’installation continue à fonctionner en automatique.

L’usine de Bioénergie Vihiers avant sa mise en service, image Joseph Ortner

L’évaluation du gisement, les rencontres, les voyage d’études, les négociations, les réunions d’informations, la constitution des dossiers juridiques, les études de lieux d’implantation, l’enquête publique, le travail sur le plan de circulation, le calcul des apports de matières, les rencontres avec les associations, l’étude de faisabilité et sa restitution ont mobilisés beaucoup d’énergies au départ du projet.

Livraison de lisier avec le camion-citerne de la CUMA commune à Méthalys et Bioénergie Vihiers, image Joseph Ortner

Ensuite, l’élaboration du mode de calcul du capital social, des valeurs des fertilisants, le recherche du terrain, les rencontres avec les banques, le dossier ICPE, la rédaction des statuts, le plan d’épandage, la consultation et le choix des bureaux d’études, la réflexion autour du réseau chaleur, la constitution de la SAS, l’élaboration des dossiers pour l’ADEME et l’Agence de l’eau, les premières esquisses d’implantation, les choix techniques et le bilan matière avec le bureau d’études Astrade, les estimatifs du coût des bâtiments, le contact avec toutes exploitations du Vihiersois, depuis 2011, ce sont plus de 4000 heures de travail qui ont été engagées par les membres du comité de direction pour construire le projet.

Livraison de fumier et de lisier, image Joseph Ortner

Durant la genèse du projet le tonnage global des deux projets est redescendu à 100 000 tonnes, dont 55 000 pour Vihiers. Les investissements de Bioénergie Vihiers se montent à 8,5 M€ pour l’usine et 0,9 M€ pour 50 % du prix du matériel roulant acheté en commun avec Méthalys : 1 camion avec citerne semi-remorque, deux porte-conteneurs avec leur jeu de bennes et un épandeur automoteur Vredo. Le choix des véhicules s’est porté vers des engins routiers plutôt qu’agricoles pour gagner du temps et de la capacité de transport : 25 tonnes de lisier pour la citerne et 17 tonnes de fumier pour les bennes.

Déchargement de fumier avec le camion de la CUMA commune à Méthalys et Bioénergie Vihiers, image Joseph Ortner

Après un an de travaux, après le remplissage qui a duré du 16 mars au 4 avril 2017, avec ensemencement avec du digestat liquide provenant de l’unité Agribiométhane à Mortagne-sur-Sèvre en Vendée, la montée en charge a permis de commencer l’injection d’électricité fin mai.

Les 55 000 tonnes d’intrants sont composées de fumiers et lisiers provenant d’élevages bovins, porcins, caprins, avicoles et cunicoles, plus un peu de menue paille et d’issues de céréales.

Les installations de méthanisation

Bioénergie Vihiers en février 2018, photo Frédéric Douard

L’usine, qui est bâtie sur un terrain agricole de 4 ha acquis en bordure de la rocade de Vihiers, relève du régime ICPE d’autorisation (> 60 tonnes /jour).

Le laveur d’air vicié hydrocyclone GALLI ALDO, photo Frédéric Douard

La technologie en infiniment mélangée a été choisie car elle est bien adaptée aux intrants et aux volumes à traiter. C’est Biogaz PlanET qui a été choisi pour la fourniture des digesteurs et de la cogénération.

Un bâtiment de 1000 m², a été construit pour réceptionner, stocker et préparer les matières. Il est placé en dépression permanente par l’aspiration de 41 500 m³/h. L’air aspiré est utilisé pour le séchage des digestats. L’air vicié en sortie de sécheur est traité par un dispositif d’aspiration & de traitement d’air conçu et fabriqué par la société GALLI ALDO.

Ce dispositif est composé par :

• Un laveur acide sulfurique de type « Hydrocyclone » sans média de lavage.
• Un bio-filtre de 230 m² réalisé avec fond et flancs en polypropylène, structure en tubes galvanisés et charpente en aluminium. Il est couvert d’une bâche enduite PVC rétractable pour le remplacement du média filtrant. Ce média est de la bruyère broyée, caractérisée par une excellente efficacité de traitement biologique, et dont la durée de vie est d’au moins sept ans.

Le biofiltre de Bioénergie Vihiers, photo EPO

Ce dispositif permet une réduction quasi totale des émissions de composés organiques volatiles solubles et non solubles notamment, l’ammoniac et l’hydrogène sulfuré. Ajoutons que le lavage de l’air vicié s’effectue à l’eau froide et à l’acide sulfurique pour notamment transformer l’ammoniac en solution de sulfate et nitrate d’ammonium qui pourront être valorisés comme engrais.

L’écran de contrôle-commandes du système de traitement de l’air vicié GALLI ALDO, photo F. Douard

Dans le bâtiment, une fosse de réception du fumier de 150 m² est dimensionnée pour assurer le fonctionnement 24 h/24 durant les périodes sans livraison, c’est-à-dire les nuits et les fins de semaine. Le fumier est manutentionné par un grappin automatique qui répartit le fumier après les livraisons. Il alimente aussi 24 h/24 une trémie démêleuse HAVELBERGER de 20 m³ distribuée en France par les Ets DECOVAL-SERVIPACK. Cette trémie avec entraînement par racleurs à chaînes et tête de fraisage à trois arbres a pour mission d’émietter, d’homogénéiser et de doser la matière avant de la diriger vers une ligne de traitement. Cette ligne est composée d’une table à rebonds pour éliminer les corps étrangers lourds, d’un aimant pour les métaux et d’un broyeur. Ensuite, c’est une pompe de forte capacité qui pousse le produit vers les deux digesteurs de 3925 m³.

Le chargement de l’incorporateur se fait au grappin automatique, photo Frédéric Douard

Les lisiers sont quant à eux réceptionnés dans une cuve enterrée de 350 m³ à côté de laquelle se trouve un puits de rempotage pour recharger dans le camion-citerne le digestat liquide provenant des stockages. Ainsi, lorsque le camion est positionné pour vider son lisier, il peut recharger du digestat liquide sans bouger et repartir chargé.

L’incorporateur d’intrants solides DECOCAL SERVIPACK, photo Frédéric Douard

Les équipements de broyage et d’injection des intrants, photo Frédéric Douard

Ce sont ainsi 150 tonnes d’intrants qui sont introduites tous les jours dans le circuit et qui vont rester en moyenne 80 jours entre les digesteurs et le post-digesteur de 7260 m³.

Ensuite, après centrifugation, le digestat liquide rejoint les deux cuves de stockage de 4500 m³. En tout sur le site, on compte non moins de 25 000 m³ de cuves.

Signalons ici quelques problèmes qui ont réduit significativement la disponibilité de l’installation durant les premiers mois de fonctionnement : trop de ficelles dans le fumier, des problèmes d’alimentation du broyeur et une pompe de remplissage des digesteurs trop faible pour la forte viscosité des fumiers ont occasionné de nombreux arrêts techniques et une alimentation insuffisante du processus.

La production d’énergie

PlanET a mis en place un module de cogénération 2G de 1,2 MWé avec moteur Jenbacher.

Le moteur de cogénération Jenbacher de 1190 kWé fourni par 2G Energie, photo Frédéric Douard

Le module de cogénération 2G, photo FD

Avec son rendement de conversion électrique de 44 %, il doit, sur la base d’un fonctionnement de 8 000 heures, produire plus de 9 GWh/an.

Selon la même base, la production thermique totale serait de 9,6 GWh dont 650 MWh utilisés pour les processus de l’usine. Le reste est commercialisable sur le réseau de chaleur de la ville, en tout cas durant la période de chauffe.

Une chaufferie a pour cela été installée sur le site de méthanisation en tête du réseau chaleur appartenant à la ville. Elle transfère la chaleur en provenance de la centrale de cogénération et fait l’appoint avec une chaudière de 2 MW au GPL en cas de besoin, et notamment durant les pointes de besoins en hiver.

Le départ du réseau de chaleur qui alimente une partie de la ville, photo Frédéric Douard

Et pour valoriser le reste de la chaleur, il a été fait le choix d’implanter un sécheur SCOLARI de 1,2 MW conçu ici pour une exploitation polyvalente multi produits :

• séchage du digestat solide en sortie de centrifugeuse de 25 à 80 % de MS,
• séchage des boues phosphorées du digestat liquide de 14 à 80 % de MS,
• déshydratation possible de céréales et plaquettes de bois moyennant des adaptations périphériques.

Le séchoir SCOLARI, photo Frédéric Douard

Le séchage est réalisé ici à 80 °C à partir de la chaleur de cogénération récupérée par un échangeur intégré au sécheur. Celui-ci est composé de deux tapis mobiles perforés superposés, avec système de sécurité par contrôle actif de la température. Il est géré par un logiciel permettant automatiquement d’intégrer la polyvalence des produits et de contrôler l’humidité finale du produit, ce qui est indispensable pour le séchage des produits marchands.

Le digestat

La séparation du digestat est réalisée avec une centrifugeuse. Le digestat solide retourne dans les fumières des exploitations en attendant les périodes d’épandage, mais pourrait aussi être séché à l’usine si besoin.

La centrifugeuse de digestat CORIMA, photo Frédéric Douard

Le digestat liquide est quant à lui décanté dans les cuves de stockage pour récupérer les boues phosphorées qui se déposent au fond. Ces boues sont pompées et séchées pour créer un engrais phosphoré facilement dosable et épandable dans un semoir classique. Le liquide qui surnage dans le décanteur voit inversement son ratio azote/phosphore augmenter, ce qui correspond mieux au besoin des plantes. Cela devrait permettre de générer une économie en engrais de synthèse pour les exploitations du projet.

Pompage de digestat chez Vihiers Bioénergie dans le Maine-et-Loire, photo Frédéric Douard

Le plan d’épandage du digestat liquide et solide est collectif et réalisé en interne sur 4200 ha des exploitations des actionnaires, en prenant soin de rééquilibrer les volumes entre les excédents des uns vers les déficits des autres. Toutes les exploitations ont mis en commun leurs plans d’épandage et sur le projet de Vihiers, l’ensemble mutualisé n’est pas excédentaire et n’a donc pas besoin d’exporter de digestat.

Cet épandeur automoteur Vredo a été acheté en commun par Bioénergie Vihiers et Méthalys pour épandre le digestat liquide, photo Joseph Ortner

Contacts :

La chaudière d’appoint au GPL pour l’alimentation du réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

• Bioénergie Vihiers : Emmannuel Gourichon, responsable du site – bioenergie-vihiers@orange.fr – www.methanisationvihiers.fr
• Études : ASTRADE – +33 251 130 346 – www.astrade.fr
• Méthanisation : PlanET Tél. : +33 223 255 650 – info@biogaz-planet.fr – www.biogaz-planet.fr
• Incorporateur Havelberger : Decocal-Servipack – François Salmon – +33 320 776 249 – contact@decoval.fr – www.decoval.fr
• Cogénération : 2G Energie – +33 223 278 666 – info@2-g.fr – www.2-g.com
• Séchoir Scolari : www.scolarisrl.com
• Traitement de l’air Galli Aldo : www.gallialdosrl.com
• Scolari et Galli Aldo en France : Hervé Polino -EPO Ingénierie – +33 323 090 484 – contact@epo-fr.com
• Grappin automatique : www.mclevage-reel.com
• Cuves béton : www.couste.com
• Pesée : www.ademi-pesage.fr
• Centrifugeuse : www.asserva.com
• Convoyage : www.sermatec.com
• Broyeur de fumier Bio-QZ : www.andritz.com
• Déferraillage du fumier : www.raoul-lenoir.com
• Epandeur automoteur : www.vredo.com

Frédéric Douard, en reportage à Lys-Haut-Layon

Voir aussi les vidéos :

Les collectifs de méthanisation Bioénergie Vihiers et Méthalys en vidéos

Usine de Bioénergie Vihiers de Télévision Locale du Choletais sur Vimeo.

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Le magazine Bioénergie International d’avril 2019 présente les mises à jour simultanées de quatre atlas des professionnels des bioénergies dans la Francophonie : les producteurs de briquettes de bois, de charbon de bois, de bois torréfié et de biocarburants liquides. 

Ce numéro comprend également plusieurs articles de fond sur le bâchage du bois-énergie, le micro-cogénération ou le BioGNL carburant, ainsi que plusieurs articles techniques et cinq reportages de terrain.

Sommaire des articles en pleines pages

Editorial

• La biomasse durable, première EnR de la planète, remise en question par des groupes de pression

Index

• Les équipementiers de la production et fourniture de bûches et plaquettes

Atlas

• Les producteurs de briquettes, charbon de bois, bois torréfié et biocarburants

Bois-énergie

• L’intérêt du bâchage papier des piles de bois-énergie en montagne
• Pezzolato s’engage fort et en direct sur le marché français
• Compte.R innove avec son récupérateur horizontal des cendres volantes
• Les micro-unités de cogénération par gazéification de bois en Wallonie
• Saretco optimise les barreaux de grille standard pour foyers biomasse

Reportages

• Clôtures en châtaignier et charbon de bois pour valoriser son environnement
• Un mix bois, solaire et gaz pour le réseau de chaleur de Châteaubriant
• Le bois, énergie principale du réseau de chaleur de Calais
• Gennevilliers investit dans une chaufferie biomasse pleine de bonnes idées

Biogaz

• Un broyeur Haybuster à l’Earl Dolo pour méthaniser le fumier pailleux
• Le bio-GNL carburant, seule filière renouvelable mature pour décarboner le transport routier lourd

Article publié dans le Bioénergie International n°58 de décembre 2018

Combinaison d’outils en location, photo Recytal

En 2016 était lancé RECYTAL, société de location de matériel sans chauffeur, pour le traitement des déchets verts et de la biomasse. En s’appuyant sur un réseau de quatre partenaires régionaux, et tous professionnels du secteur, RECYTAL entendait répondre aux besoins en location de broyeurs lents, cribles et séparateurs de pierres et de plastiques sur le territoire français.

Une parfaite maîtrise du sujet

L’essence même de RECYTAL est basée sur des principes importants tels que le conseil d’experts : les responsables RECYTAL sont tous aptes à former les utilisateurs afin que les machines soient utilisées de manière efficiente et que les utilisateurs ne perdent pas de temps. Un autre point essentiel est de mettre à disposition du matériel récent et performant.

En optant pour les machines KOMPTECH exclusivement, RECYTAL a fait le choix de matériels économes en énergie et aux rendements élevés et que la société connaît parfaitement. L’entreprise dispose aujourd’hui de plus d’une vingtaine de machines : les broyeurs lents Crambo pour leur polyvalence, une gamme complète de cribles à étoiles, Multistar S3, Multistar L3 et Multistar One, des cribles à tambours et des séparateurs pour le nettoyage de la biomasse. Ces machines sont proposées avec de nombreuses options comme le convoyeur rallongé et des tambours magnétiques sur le crible à étoiles L3. Chaque client peut trouver la machine correspondant à son besoin, avec la meilleure technologie disponible à l’instant T, comme le Multistar one avec le retour automatique des sur-longueurs.

Crambo 5000, photo Recytal

L’expertise métier de l’équipe RECYTAL permet aussi de proposer aux clients des solutions complètes en termes de processus avec des combinaisons de machines permettant de répondre parfaitement aux exigences de leur cahier des charges : broyage de souches, de billons, criblage puis nettoyage de biomasse avec le séparateur de pierres, traitement de bois A et B avec un Crambo et un Multistar One en ligne.

En s’appuyant sur des partenaires en région, RECYTAL a aussi créé un réseau de proximité qui permet d’être réactif, que ce soit en termes de visites commerciales ou d’intervention de dépannage ou de maintenance. Sur ce point essentiel, une équipe de six dépanneurs est dédiée à cette activité et s’appuie sur un magasin disposant de toutes les pièces courantes.

CRAMBO 5000 avec crible à étoiles, photo Recytal

Coûts maîtrisés, utilisation de nouveaux engins, équipements innovants… la location de matériel RECYTAL a de nombreux atouts pour séduire.

Contact : Gil Plique – +33 680 651 539 – contact@recytal.eu – www.recytal.eu

Article publié dans le Bioénergie International n°58 de décembre 2018

Charriot embarqué T23 sur plateau, photo Transmanut

Transmanut, leader de la livraison soufflée de bois-énergie, granulés ou plaquettes, est un peu moins connu du grand public pour sa gamme de chariots élévateurs pour la livraison sur palette. Pourtant ce marché est bien plus important que celui du vrac.

Un peu d’histoire

Le T23 sur semi-remorque, photo Transmanut

En 1979, Christian Savignard conçoit le premier chariot embarqué fabriqué en France. En 1983, il crée la société Transmanut et travaille auprès des coopératives agricoles pour développer ce concept. Spécialisée dans la logistique TRANSport et MANUTention, la société acquiert une expérience dans les deux métiers de la manutention et de la carrosserie.

Depuis, Transmanut a accompagné le développement du marché du chariot embarqué en France et en Europe. La gamme s’est considérablement élargie pour répondre aux activités nouvelles telles que le bois-énergie livré par des professionnels, producteurs ou distributeurs de combustibles.

Le bois-énergie sur palette en France, un marché en croissance ininterrompue depuis 2004

Il est important de rappeler que le marché du bois-énergie en France est dominé par la consommation des particuliers. Ceux-ci utilisent en effet pour se chauffer 70 % des 40 millions de tonnes de bois-énergie consommées chaque année en France.

Livraison de bûches sur palettes, photo Transmanut

Cette consommation est encore majoritairement constituée de bois-bûche livré non conditionné mais les choses changent. Si le chauffage au bois-bûche a longtemps été le combustible des zones rurales ou périurbaines, l’amélioration des performances des appareils et la forte diminution des quantités de bois nécessaires ont permis qu’il pénètre une nouvelle clientèle souvent plus jeune et résidant dans des habitats modernes et peu spacieux. Donc, plutôt que de stocker à l’avance de grandes quantités de bois à sécher, beaucoup font le choix, comme dans tous les autres domaines de consommation, d’acheter un combustible prêt à l’emploi, au fur et à mesure des besoins. Et la manière la moins contraignante de faire venir ce produit pondéreux, c’est de se le faire livrer directement dans la maison sur palette.

Le marché du bois-énergie prêt à brûler est donc en train de prendre progressivement en France des parts de marché de plus en plus importantes, que ce soit en bûches séchées, en bûches compressées ou bien sûr en granulés.

Le Cabélec avec palette de granulés, photo Transmanut

Concernant ce dernier, en 2017, Propellet France chiffrait son utilisation à 1,45 million de tonnes, dont 80 % en sac pour le marché des poêles, ce qui représente soit 1,16 million de tonnes.

D’après l’enquête Viavoice commandée par Propellet France, 50 % des utilisateurs de poêles auraient acheté en 2017 leurs granulés sacs chez des fournisseurs spécialisés, les autres les ayant a priori achetés à l’emporté dans la grande distribution.

Sachant que les utilisateurs qui consomment le plus se servent plutôt chez les distributeurs spécialisés, Propellet estime que ce seraient de 600 à 700 000 tonnes qui seraient distribuées par ce réseau. Or ces distributeurs vendent bien entendu également à l’emporté, mais dans une proportion moins écrasante que dans la grande distribution. Ce sont donc des centaines de milliers de palettes qui sont ainsi acheminées chez les particuliers sur une saison de chauffe. Et ce phénomène ne se dément pas d’année en année puisque la France est le pays en Europe où il se vend le plus de poêles à granulés, autour de 100 000 chaque année depuis 2013 et même 140 000 en 2017 !

Chariot embarqué intercalé entre porteur et remorque, photo Transmanut

Une très large gamme de solutions

Le CAB thermique, photo Transmanut

Avec ce marché croissant, Transmanut a dû adapter sa gamme à la livraison jusque chez les particuliers, avec des contraintes de roulage tout terrain et d’encombrement, en hauteur et largeur, plus contraignantes que dans les activités professionnelles.

Parmi cette famille de produits, qui sont tous personnalisables, citons en trois qui marchent très fort actuellement :

• Le T23 : chariot thermique à trois roues motrices avec cabine, le plus compact avec 2 mètres de hauteur et de largeur,
• Le CAB thermique ou électrique : chariot avec chauffeur accompagnant, une roue motrice, 1250 kg de capacité, embarqué sur PTC à partir de 10 tonnes et levée à hauteur de plateau,
• Le Transélec : petit chariot pour embarquement sur véhicules à hayon, équipé d’un moto-réducteur frein de forte puissance.

De nombreuses options peuvent intégrer ces appareils tant sur les fonctionnalités (fourches télescopiques, cabine fermée, support de charge, extenseur, mât triplex, positionnement hydraulique des fourches…) que sur l’accrochage au châssis. Sur ce dernier point, Transmanut équipe les véhicules de 8 à 44 tonnes avec garantie de bonne répartition des charges.

Conseils pour choisir le couple chariot et gabarit du véhicule

Tournés longues

Le Transelec avec une palette de buches, photo Transmanut

Opter pour une semi-remorque courte de vingt palettes à deux essieux dont un directionnel, avec chariot à trois roues motrices compact. Ce dernier pourra décharger latéralement ou par l’arrière, se déplacera rapidement et accédera là où le camion ne peut pas aller. Les temps de déchargement doivent être courts étant donné le nombre de palettes à livrer.

Tournées de moyenne distance

Opter pour un porteur 6 × 2 avec 12 palettes. Là encore un chariot à trois roues motrices s’impose.

Tournées de courte distance

Opter pour un porteur de PTC 10 à 18 tonnes avec 5 à 8 palettes. Le CAB ou CABELEC sont adaptés.


Véhicules équipés d’un hayon élévateur

La question de l’utilité du hayon doit d’abord être tranchée, et si c’est le cas, opter pour le TRANSELEC. Ce matériel possède les mêmes caractéristiques moto réducteur frein que les CABELEC. Ne pas oublier qu’il occupe une surface de plancher équivalent à deux palettes. Le chargement sera plus lent qu’avec un chariot embarqué.

Contact : 
www.transmanut.com/gamme-chariots-embarques

Frédéric Douard

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

L’unité de méthanisation et cogénération du Gaec Asdrubal, photo Asdrubal-EISTI

Sébastien Asdrubal, photo F. Douard

L’exploitation agricole Asdrubal est située sur la commune d’Is-sur-Tille en Côte-d’Or. En 2017, les deux frères Sébastien et Maxime y ont mis en service une installation de méthanisation en voie sèche discontinue. Leur objectif était de continuer à diversifier leurs activités vers la production d’énergie renouvelable pour consolider leurs revenus, le GAEC disposant déjà de deux installations photovoltaïques de 100 et 250 kWc. Le projet de méthanisation a émergé en 2012 à l’occasion de réunions d’information et s’est concrétisé en 2014 avec la société Naskeo qui a réalisé les dimensionnements, l’ensemble des dossiers administratifs, a construit et livré les installations de méthanisation et cogénération, les a mises en services et réalise le suivi de l’exploitation. La construction a débuté en 2015, la mise en chauffe des digesteurs s’est faite en octobre 2016 et le module de cogénération a commencé à produire en mars 2017.

Les ressources

Les frères Asdrubal pratiquent la polyculture sur 370 ha et élèvent des vaches à viande avec un troupeau de 500 animaux. La diversification avait déjà eu lieu au sein du GAEC concernant les productions animales avec l’introduction d’un troupeau de mères reproductrices d’une race rustique, la Salers. Hormis les productions végétales qui occupent les deux frères aux périodes clés, c’est Maxime qui a en charge les animaux et Sébastien la méthanisation. L’usage des terres se répartit en 240 ha d’herbage et 130 ha de céréales avec des CIVEs intercalaires.

Le troupeau de Salers du GAEC Asdrubal, photo Frédéric Douard

La recette et les intrants sont pour chaque cycle de digesteur :

• 100 tonnes de fumier pailleux,
• 80 tonnes de digestat,
• 55 tonnes de refus d’oignons,
• 25 tonnes d’ensilage de ray-grass et maïs,
• 5 tonnes d’issues de céréales, résidus de cassis et fumier de poule,
• 70 tonnes d’eau de récupération.

La ration du cycle est donc de 335 tonnes, dont 185 d’intrants digestibles, ce qui sur une année constituée de 34 cycles représente 8 670 tonnes d’intrants.

Les collecteurs de biogaz et dispositif de sécurité sur les digesteurs, photo Frédéric Douard

Cette recette permet de produire un biogaz à 55 % de méthane, alors qu’au démarrage de l’installation la recette comportait moins d’ensilage et le pourcentage de méthane oscillait entre 50 et 52 %.

Signalons que le GAEC pratique l’échange avec d’autres agriculteurs sur la base d’une tonne de produit contre une tonne de digestat brut pour les 1900 tonnes d’oignons utilisés en digestion. Le GAEC est autonome pour le reste des intrants.

L’installation de méthanisation et son fonctionnement

Les unités de méthanisation en voie sèche discontinue se caractérisent par leur facilité de conduite, par leurs coûts d’exploitation et de maintenance plus faibles qu’en voie liquide et par une compartimentation des risques due au nombre de digesteurs.

Les digesteurs NASKEO-METHAJADE au GAEC Asdrubal, photo Frédéric Douard

Les matières, mélangées et broyées à l’aide d’un épandeur à fumier, sont chargées à tour de rôle dans l’un des quatre digesteurs de 700 m³ chacun fonctionnant en décalé pour garantir une production de biogaz constante. Tous les 10 jours, un digesteur est vidé puis rempli de matière fraîche pour un cycle de 40 jours de digestion à 42°C.

Supervision NASKEO de la méthanisation, photo Frédéric Douard

Le pourcentage de méthane atteint les 45 % au bout des deux premiers jours du cycle et la vanne de collecte du biogaz s’ouvre vers le moteur à partir de 20 % de méthane.

Les matières sont arrosées durant le cycle par un liquide composé de percolât, complété par de l’eau de toitures et de ruissellement de la plateforme. Le percolât est filtré lors de sa récupération pour ne pas boucher les conduites et les cannes d’aspersion. Cette aspersion se fait à partir de deux cuves chauffées de 40 m³.

Les vannes de régulation de l’aspersion des digesteurs, photo Frédéric Douard

En termes de temps de travail, la conduite et la maintenance de l’unité ont demandé à Sébastien 35 heures par semaine la première année de rodage et d’apprentissage. Désormais, c’est 20 à 25 heures par semaine, hors épandage qui devrait se faire de toute façon.

Les digesteurs et le module de cogénération au GAEC Asdrubal, photo Frédéric Douard

Le remplissage et vidage d’un digesteur demande deux journées de travail. Le remplissage consiste à mélanger les matières trois jours avant le chargement pour leur mise en chauffe (40 à 50 °C) à l’aide d’un épandeur, à pailler généreusement la surface des caniveaux d’écoulement du percolât pour éviter leur colmatage pendant le cycle, à charger les matières et à refermer la porte après positionnement de la pré-porte de protection. Le travail de vidage consiste quant à lui à ouvrir la porte après inertage, à enlever la pré-porte, à sortir le digestat et à nettoyer les caniveaux.

La valorisation agronomique du digestat

La méthanisation génère 7000 tonnes de digestat par an à 25 % de matière sèche dont 2000 sont échangés bruts. Le reste est stocké sur une fumière avant d’être épandu sur 250 ha de l’exploitation dans la cadre d’un plan.

L’épandage est réalisé en hiver sur les prés, après moisson pour les céréales et avant semis pour le maïs et le ray-grass. Vingt tonnes sont nécessaires par ha en moyenne et le double pour le maïs.

Tout ce qui entre ou sort de l’unité de méthanisation est pesé, ici le digestat pour épandage, photo Frédéric Douard

Les analyses réalisées montrent un apport moyen en nutriments de 5 % d’azote, 5 % de phosphore et 5 % de potassium. Pour Sébastien, l’apport du digestat a permis de réduire par exemple les apports en ammonitrates des deux tiers sur le maïs, passant de 120 à 40 kg par ha.

La production d’énergie

Le moteur de cogénération permet de produire 170 kW d’électricité injectée sur le réseau Enedis et 165 kW de chaleur récupérable.

Les départs chaleur depuis le module de cogénération, photo Frédéric Douard

Le choix de Sébastien s’est porté une technologie Dual Fuel de chez Schnell : la combustion du biogaz est complétée par 2,5 litres d’huile de colza par heure. C’est le gazole qui est habituellement utilisé, mais pour rester renouvelable à 100 %, Sébastien a opté pour une huile de colza locale. C’est en effet le GAEC Schneider basé à Salives, une commune située à 25 km d’Is-sur-Tille, qui produit et fournit l’huile de colza à Sébastien au tarif de 800 € le m³ enlevé. C’est d’ailleurs en découvrant le moteur Dual Fuel de Charles Schneider, également méthaniseur, que Sébastien a été convaincu de son intérêt.

Le moteur SCHNELL Dual Fuel au GAEC Asdrubal, photo Frédéric Douard

Le moteur Dual Fuel Schnell présente plusieurs avantages :

• Un rendement supérieur, constaté ici à 40-42 % en moyenne,
• Pas de problèmes de démarrage (pas de bougies),
• Une meilleure durabilité,
• Et une puissance électrique de 10 kW en plus grâce à l’apport de l’huile.

Ce moteur, réalisé sur base Scania, peut tourner à bas régime jusque 85 kWé avant de décrocher, mais Sébastien précise que c’est bien à pleine charge qu’il est le plus serein. Les vidanges sont réalisées toutes  600 heures par Sébastien et Schnell intervient toutes les 8000 heures pour la maintenance générale.

Le module de cogénération avec moteur SCHNELL Dual colza, photo Frédéric Douard

L’unité de cogénération consomme en moyenne 630 000 m³ de biogaz et 15 tonnes d’huile de colza par an. Avec cela, il produit en moyenne 1 360 MWh d’électricité par an et 1 325 MWh de chaleur, dont moins de 10 % utilisés pour chauffer les digesteurs et le liquide d’aspersion, le reste étant disponible pour sécher du fourrage, du bois-énergie ou d’autres matières.

La cellule de séchage à plat LAUBER au GAEC Asdrubal, photo Frédéric Douard

L’installation de séchage, en l’occurrence à plat, grilles, échangeur, ventilateur et régulation, a été fournie par les Ets ZM Technik représentant la marque Lauber en France et en Suisse.

Investissement et économie

L’investissement se monte à 1,8 M€ dont notamment :

• 1,2 M€ pour les digesteurs, la plateforme, les installations de gestion du biogaz et du percolât, la cogénération et le raccordement électrique,
• 45 000 € pour le terrassement, hors déblai, remblai et bassins des eaux,
• 40 000 € pour le bâtiment de stockage des intrants secs, l’hébergement du séchoir et le stockage intermédiaire des matières séchées,
• 40 000 € pour le séchoir à plat,
• 20 000 € pour le pont-bascule qui permet d’affiner la gestion des flux entrants et sortants.

Le projet a bénéficié de deux subventions : 402 000 € de l’Ademe et 200 000 € du Conseil régional de Bourgogne-Franche-Comté. Le temps de retour brut avec subventions est de 6 à 7 ans.

L’injection d’air chaud dans le séchoir à partir des batteries d’échange alimentées par le refroidissement du moteur, photo Frédéric Douard

Notons enfin sur la question économique que la centrale joue désormais un rôle de premier plan dans l’économie du GAEC. En effet, la vente d’électricité rapporte de 220 à 240 k€ par an avec un bénéfice de 8 %, alors que l’élevage génère 1,2 M€ de chiffre d’affaires par an mais avec seulement 1 % de bénéfice !

Retours d’expérience et perspectives

Après les premiers mois de fonctionnement, Sébastien a dû réduire la durée des cycles prévus à 55 jours par des cycles de 40 jours pour éviter de pénaliser sa production d’énergie, la production de gaz baissant sensiblement les 15 derniers jours. Aussi il consomme aujourd’hui 23 % d’intrants en plus que prévu initialement.

Néanmoins, alors que le plan d’affaires initial été établi à 140 kWé de puissance moyenne, le fait d’être parvenu à atteindre la plupart du temps les 170 kWé a compensé économiquement ce besoin supplémentaire d’intrants.

Le module de ventilation du séchoir Lauber, photo Frédéric Douard

Pour la partie valorisation thermique, au final le chauffage des digesteurs par le sol ne consomme quasiment rien et le GAEC fait face à un excédent de chaleur d’environ 150 kW et cherche des clients pour sécher des matières !

À la question « Et si c’était à refaire, que feriez-vous ? », Sébastien répond sans hésiter : « Au vu de la taille de notre exploitation, de notre potentiel de ressource et de notre position géographique à 1,2 km du réseau GrDF, je ferais bien plus gros, en voie liquide pour pouvoir intégrer d’autres intrants, et en injection pour améliorer mon rendement global et donc nos recettes. »

Plus largement pour Sébastien, « la méthanisation offre aux éleveurs des perspectives financières stables et intéressantes qui vont sauver bon nombre d’élevages au bord de l’asphyxie. Et du côté environnemental le potentiel est énorme. La transformation des effluents en engrais efficace ouvre à des pratiques culturales plus naturelles. L’implantation des CIVE par exemple a limité la nécessité de désherber le maïs, tout comme l’usage des menue-pailles dans d’autres cas. Chez nous, les terres sont pauvres et il faut dépenser beaucoup d’énergie et d’engrais, et donc d’argent, pour sortir peu de céréales, ce qui n’est pas rentable. L’avenir est donc peut-être à des cultures énergétiques plus adaptées à nos sols, au réchauffement du climat, et compatibles avec une agriculture plus écologique, voire biologique ».

Le réservoir d’huile de colza, photo Frédéric Douard

Contacts :

• GAEC Asdrubal : +33 380 95 12 88 – gaecasdrubal@gmail.com
• Méthanisation : Naskeo Environnement – Etienne Joubert – Tél. : +33 249 09 84 00 – etienne.joubert@naskeo.com – www.naskeo.com
• Cogénération : Schnell-Tedom – Pfefferle Bernhard – Tél.: +49 7520 9661-818 – Mobile : +33 625 35 15 20 – b.pfefferle@schnellmotor.fr – www.schnellmotoren.de
• Analyseur de biogaz : +33 388 68 15 15 – sewerin@sewerin.fr – www.sewerin.fr
• Le sécheur Lauber L – ENZ : Patrick Magne – + 33 610 46 29 57 – magne-patrick@wanadoo.fr – www.zmtechnik.ch

Frédéric Douard, en reportage à Is-sur-Tille

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

La centrale de Montauban-de-Bretagne à côté des serres Levrel, photo Pascal Léopold

VOL-V Biomasse, concepteur, développeur et exploitant du projet, a initié les premières démarches sur le territoire montalbanais à la fin 2010 pour y implanter une unité de production locale de gaz renouvelable. Après cinq années de développement, le chantier a démarré à la fin de l’été 2016 et en octobre 2017, le site réceptionnait les premières matières organiques. Le premier kWh d’électricité verte a quant à lui été livré fin novembre 2017. Cette centrale est, avec les unités de Quimper et de Châteaulin dans le Finistère, l’une des trois que VOL-V exploite en Bretagne.

La première unité de méthanisation collective en exploitation en Ille-et-Vilaine

Le territoire montalbanais, situé à trente kilomètres à l’ouest de l’agglomération rennaise, possède de nombreux atouts pour un projet de méthanisation territoriale : un bassin agro-alimentaire développé, de nombreuses exploitations agricoles et une volonté politique locale en faveur des énergies renouvelables. Plus localement, le choix du site de cogénération fut le fruit d’une synergie avec les serres maraîchères Levrel à proximité immédiate desquelles s’est implantée la centrale.

Les cuves d’incorporation des liquides alimentaires et les deux digesteurs fournis par HoST, photo Jean-Sébastien Tronc

La Centrale de Montauban-de-Bretagne dispose d’un module de cogénération GE Jenbacher de 1,2 MWé. Sa production annuelle d’électricité est de 9,4 GWh et plus de 6 GWh de chaleur seront fournis chaque année aux serres maraîchères attenantes, en sus des 2 GWh d’autoconsommation dans le processus.

Vue générale du site de Montauban, photo Pascal Léopold

La solution de l’injection aurait pu, au vu de la taille de l’installation, être économiquement viable, mais n’a pas été techniquement possible, car la consommation permanente de gaz naturel sur la branche de réseau accessible sur la commune de Montauban n’était pas suffisante pour permettre un débit horaire suffisant pour y injecter la production du projet tel que dimensionné.

Un outil de valorisation écologique locale

L’incorporateur d’intrants solides fourni par HoSt, photo Jean Sébastien Tronc

L’unité est dimensionnée pour valoriser jusqu’à 36 000 tonnes de sous-produits organiques par an, ce qui représente une capacité maximale d’incorporation de 100 tonnes par jour. Il s’agit pour 70 % des produits agricoles (lisier et fumier), pour 25 % de sous-produits agroalimentaires, le solde provenant d’établissements collectifs et de la restauration.

42 exploitations agricoles sont partenaires du projet dont 17 sur la seule commune de Montauban-de-Bretagne. Les quinze exploitations qui apportent des effluents se situent à moins de 8 km du site. Une partie de ces exploitations est en outre concernée par le plan d’épandage et de valorisation des digestats qui s’étend sur 1 565 ha dans un périmètre de 15 km autour du site.

La pompe d’incorporation des liquides alimentaires fournie par HoSt, photo Jean Sébastien Tronc

Le digestat solide est utilisé en amendement de fond, à épandre principalement avant les semis de maïs ou de colza. Le digestat liquide quant à lui, de par sa concentration en azote ammoniacal mais également de par son équilibre en termes de rapport azote-phosphore conforme aux besoins des cultures, offre la possibilité de se substituer partiellement aux engrais chimiques.

Le circuit d’incorporation des liquides alimentaires fourni par HoSt, photo Jean Sébastien Tronc

Les exploitants qui récupèrent le digestat peuvent ainsi réaliser des économies sur l’achat d’engrais. Ils optimisent aussi la fertilisation de leurs sols avec un produit complet et analysé avant chaque campagne d’épandage par VOL-V conformément à la réglementation et dans le respect des besoins agronomiques des cultures.

Plus largement, chaque année, la Centrale Biogaz de Montauban-de-Bretagne permet d’éviter l’émission de plus de 5000 tonnes de CO2.

Les installations techniques

Le processus de méthanisation a été fourni par la société HoSt France avec la réception et préparation des intrants SPA (Sous-Produits Animaux) et non SPA, la partie digestion, la gestion du biogaz jusqu’à la valorisation, la séparation de phase du digestat ainsi que le traitement des odeurs du site.

Le séparateur de phase fourni par HoSt, photo Jean Sébastien Tronc

Pour les déchets catégorisés (SPA), HoSt a fourni une unité d’hygiénisation. Les intrants sont réceptionnés sur une ligne indépendante, broyés et hygiénisés conformément à la réglementation européenne sur les sous-produits animaux. Cette unité d’hygiénisation, la première pour HoSt France a bénéficié d’une innovation technique avec la mise en œuvre d’un système de cuve tampon permettant de lisser dans le temps l’incorporation de matière hygiénisés dans le digesteur. Cette innovation permettra à HoSt France de développer les systèmes de transfert-récupération de chaleur et optimiser les rendements énergétiques de ses futures réalisations.

Le module de cogénération fourni par AB Gruppo, photo Pascal Léopold

Le module de cogénération a été fourni par la société AB Gruppo avec une cogénération conteneurisée. AB Gruppo a aussi fourni le pré-traitement du biogaz.

Le montage financier

C’est la société Centrale Biogaz de Montauban-de-Bretagne, détenue à 100 % par VOL-V, qui a financé la construction de ce site. L’investissement total s’élève à près de 9 M€.

Les cuves d’incorporation des liquides alimentaires fournies par HoST, photo Jean-Sébastien Tronc

L’ADEME Bretagne, l’Agence de l’Eau Loire Bretagne, le Conseil Départemental d’Ille-et-Vilaine ont soutenu financièrement cette unité à hauteur de 1 727 394 € de subventions. L’ADEME Bretagne a apporté 1 000 000 €, l’Agence de l’Eau Loire Bretagne 647 394 €, le Conseil Départemental d’Ille-et-Vilaine 80 000 € plus un prêt sous forme d’avance remboursable de 120 000 €.

La Banque Populaire Grand Ouest, arrangeur des crédits, la Caisse d’Épargne Loire Centre et le Crédit Agricole du Languedoc ont participé au montage financier à hauteur de 5 774 000 € sous forme de prêt. Les fonds propres apportés par VOL-V s’élèvent à 1 472 000 €.

Contacts :

• Vol-V : info@vol-v.com – Tél. : +33 411 95 00 30 – www.vol-v.com
• HoSt France : Jean Sébastien Tronc – Tél. : +33 244 05 53 90 – info@hostfrance.fr – www.host.nl/fr
• AB Gruppo : Cédric Colferai – Tel : +33 633 33 98 40 – cedric.colferai@gruppoab.com – www.gruppoab.com

Frédéric Douard

Article paru dans le Bioénergie International n°56 de juillet-août 2018

Cellules de séchage à plat au Gaec P2MN à Courtes dans l’Ain, derrière une cogénération biogaz de 50 kWé, photo Frédéric Douard

Une étude commandée par le SEGRAFO (association de promotion et de développement du séchage en grange dans le Grand Ouest de la France) et par l’ADEME fait le point sur les intérêts et limites du séchage à plat à la ferme, notamment dans le cadre de l’utilisation d’énergies renouvelables en apport thermique. L’étude, réalisée par le bureau d’études AKAJOULE, a consisté à visiter quinze installations dans le Grand Ouest afin de produire des références techniques, économiques et organisationnelles des unités déjà en fonctionnement. Elle a aussi permis d’étudier les opportunités, limites et intérêts du couplage des installations de séchage à plat avec du séchage en grange.

Générateur d’air chaud de 550 kW Villoria Ottero, photo Segrafo

À l’heure du développement des énergies renouvelables et en particulier des bioénergies dans les exploitations agricoles (méthanisation, bois-énergie, agro-combustibles, biocarburants), il est important, pour assurer la viabilité de ces investissements et la pertinence environnementale de ces solutions, de rechercher les voies les plus efficaces de valorisation de la chaleur renouvelable, que ce soit en combustion dédiée, en cogénération, en réseau de chaleur ou en récupération sous toiture solaire.

Technologies rencontrées

Le séchage à plat consiste à sécher des produits divers dans des cellules dont le contenu peut être rempli puis vidé après séchage avec un même engin. De l’air chaud passe à travers des grilles dont les perforations sont de taille et de type variables. Dans notre échantillon, tous avaient un appoint de chaleur : méthanisation, générateur d’air chaud, déshumidificateur, soit plusieurs solutions couplées. Aucune installation ne fonctionne qu’à l’air ambiant ou qu’au toit solaire pour réchauffer de l’air ambiant.On peut distinguer trois grands types d’installations.

Le sécheur à plat avec grilles Les Mergers de la SCEA Ropert à Bréhan en Bretagne fait 270 m2, photo Frédéric Douard

Valorisation de la chaleur sans recyclage :

• Bâtiments généralement ouverts sur un côté
• Parfois équipés d’un toit solaire permettant de préchauffer l’air en cas de météo favorable.

Valorisation de la chaleur avec recyclage :

• Optimisation et pilotage du séchage par déshumidificateur ou générateur d’appoint à flamme,
• Possibilité de coupler un séchoir de fourrage en grange.

En complément d’un séchage en grange de fourrage :

• Réutilisation des installations destinées au séchage du foin au départ,
• Généralement équipées de toit solaire et de déshumidificateur ou de générateur d’appoint.

Différents types de grilles peuvent être utilisés : grilles et caniveaux, grilles à pontet, grille à trous et grilles pour foin. Les grilles sont à choisir en fonction des produits à sécher : plus on souhaite sécher des produits variés, plus la grille doit être polyvalente.

Zoom sur une grille à pontets, photo Frédéric Douard

Notons que la plupart des fournisseurs proposent des parties du séchoir (grilles, ventilateurs, déshumidificateur, chaudière…) mais peu proposent l’ingénierie et l’installation clé en main.

Les matières séchées

Les séchoirs à plat sont polyvalents et permettent le séchage de multiples matières : céréales, plaquettes de bois, bûches, herbes aromatiques, foin… Attention, en fonction du type de grilles et de la conception, certains séchoirs ne sont pas aptes à sécher tous les produits possibles. Par exemple, le séchage en bottes sur des grilles de séchage à plat sans bouches de concentration s’avère compliqué car il y a trop de passages préférentiels d’air.

Zoom sur grilles Les Mergers du sécheur à plat du Gaec P2MN à Courtes, photo Frédéric Douard

De façon plus marginale, d’autres produits sont séchés par une à deux exploitations : maïs épi broyé, digestat, tourteaux de colza, miscanthus.

Suivi de la teneur en matière sèche

L’étude a montré sur les exploitations visitées que le taux d’humidité des matières était peu mesuré pendant le séchage. Beaucoup se fient à des repères sensoriels (matière qui « craque », odeur de foin sec, toucher sec…). Des prélèvements sont envoyés à la coopérative pour analyse de la matière sèche principalement en fin de séchage, pour s’assurer que le produit est apte à la conservation.

Opportunités pour le séchage à plat

Il ressort de l’enquête que le séchage à plat offre une souplesse dans la récolte des céréales : récoltées encore un peu humides puis séchées, il devient possible de les vendre au meilleur prix en les stockant sur place dans de bonnes conditions.

Réaliser de la prestation de service pour diversifier les revenus est également une opportunité intéressante offerte par le séchage à plat. Les produits à forte valeur ajoutée (ex: plantes médicinales) sont particulièrement intéressants, car le séchage à basse température préserve les qualités intrinsèques des produits.

La traçabilité des céréales séchées est assurée, ce qui est particulièrement important dans les zones soumises à cahier des charges où l’alimentation du bétail doit être d’origine locale.

Remplissage d’une cellule au godet, photo Segrafo

Le séchage lent des céréales préserve leurs qualités intrinsèques et en particulier la digestibilité de l’amidon pour les animaux.

Notons enfin que douze agriculteurs enquêtés sur quinze ont fait le choix de diversifier leurs revenus et proposent de la prestation de séchage. Les principales matières séchées en prestation sont les céréales, le bois-bûche et la plaquette, les plantes médicinales et les semences.

Complémentarité avec le séchage en grange

Le séchage en grange et le séchage à plat nécessitent des équipements en commun. L’utilisation de la griffe, du ventilateur, d’un automate de régulation pour l’un et l’autre permet d’amortir davantage le matériel, d’améliorer la polyvalence de l’outil, voire d’améliorer sa rentabilité.

Le séchage à plat complète à peu de frais le séchage de foin en grange, photo Segrafo

La principale motivation pour installer un séchoir à plat chez les personnes déjà équipées d’un séchoir en grange, c’est l’autonomie et la garantie de la traçabilité du produit.

Le couplage est particulièrement intéressant pour les projets de séchage collectif qui ont besoin d’avoir un outil polyvalent et de faire fonctionner l’outil sur une durée la plus longue possible pour amortir au maximum l’installation étant donné le temps de travail salarié qui est bien souvent associé à un projet de séchage collectif.

Hauteur de produit dans la cellule à plat et durée de séchage

La solution de conditionnement la plus adaptée est le vrac qui limite les passages préférentiels. À éviter donc sur les séchoirs à plats non canalisés (sans bouches à bottes par exemple), le séchage sur palettes, en bottes ou big-bag. D’une manière générale, tous les conditionnements qui peuvent générer potentiellement des passages préférentiels d’air sont à proscrire. Néanmoins en cas de recyclage d’air et si le produit à sécher ne risque pas de s’abîmer et permet un passage d’air dans la matière (ex : bûches), un séchage en big-bag ou en palette est possible.

Hauteur du tas selon le débit du ventilateur et la surface de la cellule, crédit Segrafo

La hauteur de produit en vrac à sécher dans une cellule ainsi que la durée du cycle de séchage sont deux informations très demandées par les porteurs de projet. Dans l’étude, il est ressorti que ces deux informations dépendent de nombreux facteurs tels que le type de grille, le débit du ventilateur, l’écartement entre les caniveaux, le type et la puissance de l’équipement d’appoint de chaleur, et enfin les conditions météorologiques lors du séchage.

Pour le cas du maïs grain, matière séchée par 100 % de l’échantillon enquêté, l’étude montre une variabilité des hauteurs de tas séché, en lien avec la variabilité des puissances de ventilateurs.

L’investissement

Sur quatre exploitations ayant mis en place du séchage à plat en complément du séchage en grange, le seul coût d’aménagement des cellules est en moyenne de 150 €/m² (béton et grilles/caniveaux).

Cellule de séchage à plat à grilles sur caniveaux en cours de construction, photo Segrafo

Pour les autres installations sans séchage à grange, les coûts totaux ramenés au m² étaient extrêmement variables (230 à 2 940 €/m²) car le coût total n’incluait pas toujours les mêmes postes de dépense en fonction des installations (présence d’un pont bascule, de portails automatiques, d’aire bétonnée pour le stockage…) et il n’était pas toujours possible de bien distinguer les différents postes d’investissement dans l’investissement total.

Site de méthanisation de 275 kWé avec sécheur à plat, photo Segrafo

De plus, il existe une variabilité due à la part d’auto-construction, le type de technologie (recyclage d’air, toit solaire, type de grille, niveau d’automatisation…) et la valorisation des équipements déjà existants (bâtiment, ventilation, production de chaleur…).

Séchage de bois bûche sur palettes, photo Segrafo

La taille réduite de l’échantillon et la diversité des cas rencontrés dans l’étude ne permettent donc pas de fournir une fourchette de prix pour une installation globale de séchage à plat.

Quelques conseils de conception

L’étude a permis de mettre en avant certaines bonnes pratiques pour
la construction d’un séchoir à plat :

Le séchage en big bags sur caniveaux n’est pas très efficace, photo Segrafo

• une hauteur sous toiture suffisante pour pouvoir benner directement sur la cellule : 8,5 mètres est souvent le point haut de la benne levée,
• des abords propres, plans et couverts si possible pour faciliter le déchargement et la reprise des produits si on ne peut benner directement dans la cellule,
• plusieurs cellules pouvant être pilotées indépendamment les unes des autres pour un maximum de souplesse,
• une gestion individualisée des caniveaux par cellule pour pouvoir n’utiliser qu’une partie de la cellule selon les quantités à sécher,
• une charge utile validée avec le maçon ou le fournisseur de grilles pour que des camions puissent rouler dans la cellule : demander un calcul de charge en cas de grille intégrale,
• les grilles doivent être amovibles et positionnées de manière à faciliter le nettoyage de l’espace de soufflage en dessous tout en assurant une bonne stabilité lors des manœuvres de remplissage et vidage (boulons, encastrement…),
• un espace de stockage proche du séchoir pouvant accueillir un lot complet pour faciliter la logistique, surtout en cas de prestation avec transporteur extérieur,
• un variateur de vitesse pour adapter le débit de ventilation en fonction du produit et de la quantité de produit à sécher,
• un entraxe de caniveaux de 50 cm permet de sécher des matières très humides. Un entraxe de 90 cm ne permet de sécher que du blé ou du bois-bûches.
• faire la chasse aux fuites d’air et aux déperditions de chaleur : bien soigner les finitions et privilégier les matériaux étanches (béton banché plutôt que parpaing) et isolés (mousse de polyuréthane ou doublage OSB),
• mettre en place des programmes de séchage dans le régulateur pour modifier la consigne à une heure donnée, alterner de manière automatique entre les cellules, avec une gestion automatisée des entrées d’air par vérins,
• enregistrer la température et l’humidité de l’air insufflé et repris permet de comprendre ce qui s’est passé durant le séchage,
• un accès à distance au régulateur permet de suivre le séchage (ordinateur, tablette, smartphone).

  Grilles pour grosses balles rectangulaires, photo Segrafo

Des points de vigilance

Le temps passé à la nouvelle activité de séchage à plat peut parfois s’avérer très important en fonction du projet, surtout s’il n’y a pas de griffe. Il ne faut pas sous-estimer ce temps de travail et de suivi supplémentaire en amont, lors de la phase de réflexion. Cela est principalement dû à la technologie qui induit de nombreuses ruptures de charge (déchargement de la benne, chargement, vidange complète…).

Grille à trous ronds, photo Segrafo

Bien anticiper le nettoyage des cellules, surtout s’il y a de la prestation de service envisagée, de manière à garantir une traçabilité irréprochable. Le temps de maintenance, principalement lié au nettoyage des cellules pouvait aller jusque 40 heures par an dans certains cas et celui des batteries chaudes et froides jusque trois heures par an.

Grilles à perforations pontet RMIG, photo Segrafo

Si possible, anticiper l’utilisation d’une griffe au-dessus des cellules de séchage à plat, ce qui peut offrir des facilités de manutention et de suivi du séchage, d’autant plus si la griffe est équipée d’un godet spécialement conçu à cet effet.

L’espace nécessaire aux séchoirs à plat est bien plus important que celui des séchoirs colonne ou à bande.

Conclusion

Notons qu’aucun exploitant rencontré ne regrette l’installation du séchoir à plat et que plusieurs l’ont agrandi ou prévoient de l’agrandir.

Pour demander le rapport complet de cette étude ou pour plus d’informations, contacter le SEGRAFO Ouest à Cesson-Sévigné : Tél. : +33 230 06 08 36 – segrafo.ouest@gmail.com – www.segrafo.com

Atlas paru dans le Bioénergie International n°60 d’avril 2019

En avril 2019, le magazine Bioénergie International a publié la mise à jour de son atlas des producteurs professionnels de briquettes biocombustibles ou bûches compressées. Cette mise à jour recense 95 producteurs dont 62 en France, 20 en Suisse, 6 en Belgique, 3 au Canada francophone, deux en Tunisie, 1 en Côte d’Ivoire et 1 au Maroc.

Les données sont classées par département pour la France, et par pays pour le reste de la Francophonie. L’atlas distingue les sites qui auto-consomment leur production (notés AUTO), des sites qui destinent leur production au marché domestique (notés DOM). Les tonnages exprimés correspondent aux capacités installées sur sites.

Bûches de bois compressé obtenues par presse mécanique, photo Di Piu

Nous enrichissons les données de ces 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 2020 toujours plus précise à fbornschein@bioenergie-promotion.fr

François Bornschein

Article paru dans le Bioénergie International n°60 d’avril 2019

La dernière version de la déchiqueteuse automotrice All Road, photo Pezzolato

Après plus de vingt années de collaboration avec le distributeur français GF Services, PEZZOLATO Spa, leader européen de la construction d’unités de fendage de bois et de déchiqueteuses professionnelles, a décidé de travailler en direct avec ses clients français. Pour cela, le Groupe piémontais a ouvert début février 2019 une filiale française, PEZZOLATO France, à Saint-Priest près de Lyon, détenue à 100 % par Pezzolato Italie.

Cette décision a été prise dès la fin 2018, car le marché français est le premier marché du groupe après l’Italie, et que pour bénéficier totalement de ce potentiel, le groupe se devait d’être plus proche de ses clients français. Les utilisateurs de machines attendent en effet des réponses rapides, sans intermédiaire, avec un suivi précis de leur projet, une bonne remontée d’information sur les retours d’expérience et un soutien financier comme la reprise de machines. Pezzolato s’est ainsi convaincu que seul le constructeur lui-même pouvait faire cela au mieux.

L’usine Pezzolato à Envie non loin de la frontière française, photo Pezzolato

Il souhaite donc appliquer désormais le même type de relation avec ses clients que celle qu’il entretient en Italie, et notamment en termes de politique de prix des machines, de prix des pièces détachées et de gestion technique en général. Il souhaite avoir un contact direct et quotidien avec les utilisateurs, les interprofessions les exploitants de chaudières et les acheteurs de plaquettes forestières ou bois de chauffage pour développer aujourd’hui les machines de demain en étudiant au plus près les problématiques spécifiques du marché français.

Une double localisation

Pour le service technique dédié à la France, Pezzolato a décidé de le réorganiser, mais de le conserver au sein de l’usine située à Envie dans le Piémont italien, situé à guère plus de 20 km à vol d’oiseau du Queyras français, avec une équipe de techniciens parlant français.

En effet, d’un point de vue géographique, l’usine étant située si près de la frontière française, la France n’est globalement pas plus loin de l’usine que l’Italie, qui est un pays de plus de 1 800 km de longueur, des Alpes à la pointe de la Sicile !

Combiné scie-fendeuse, photo Pezzolato

Cette localisation, avec relation directe et sans intermédiaire, constitue aussi pour Pezzolato un gain de temps dans la gestion du service, avec d’emblée une connaissance parfaite du matériel.

Une équipe francophone

Le service pour la France est tout d’abord composé d’un conseiller technique pour la détection des pannes et les résolutions de premier niveau. Samuele Salomone est basé à Envie et est disponible sur téléphone fixe au +39 0175 278 242 ou par messagerie : samuele.salomone@pezzolato.it. Ce support a déjà été approuvé par plusieurs clients en France.

D’un point de vue opérationnel, une équipe intervient physiquement depuis l’Italie chez les clients pour les demandes plus complexes.

Enrick Martin dans son nouveau bureau à Saint-Priest, photo Pezzolato

Pour les pièces détachées à destination de la France, le responsable est Enrick Martin. Basé à Saint-Priest, il travaille sur le même logiciel que ses collègues en Italie, un logiciel dédié gestion commerciale et comptable des clients en lien avec deux magasins automatiques à la maison mère pour être encore plus efficace et réactif. Il a ainsi accès direct au stock et dès la validation de la commande, le système fait expédier les pièces sous 24 heures ou dans la journée en express depuis le centre logistique européen de Pezzolato à l’usine. Enrick Martin est disponible au +33 47 793 223 ou à contact@pezzolato.fr.

Le responsable commercial en France est Marc Reinhardt, un Français qui connaît déjà très bien le marché français et les produits Pezzolato. Il est là pour accompagner les clients pendant toute la réflexion de leur projet. Il aide à l’établissement du cahier des charges, se rend naturellement chez les clients, organise des visites à l’usine, aide à la recherche de financements. Intervenant sur toute la gamme de produits Pezzolato (Déchiqueteuses Greenline, combinés bois de chauffage Redline, scies à grumes Plankline et unités de cogénération par gazéification Energyline), il est disponible au +33 640 345 814 ou sur marc@pezzolato.fr.

Magasin automatique de pièces détachées Pezzolato à Envie, photo Pezzolato

Et pour ceux nombreux, qui les connaissent déjà, car présents en France depuis de très nombreuses années, Giacomo Puppo, directeur commercial et responsable export, et Mario Morra, responsable export des combinés bois de chauffage, tous deux également parfaitement francophones, continuent à apporter leur expertise et leur connaissance des clients historiques de Pezzolato en France.

Un réseau de partenaires à bâtir pour les petites machines

Pour la vente des petites déchiqueteuses à disque pour paysagistes et agriculteurs, et pour les machines de production manuelle de bois de chauffage, Pezzolato a commencé à mettre en place un réseau de revendeurs partenaires implantés dans les régions françaises, ce qui n’existait pas jusqu’ici, et ceci afin de proposer un service plus proche aux utilisateurs.

Contact : Pezzolato France Sarl, 333 Cours du 3ème Millénaire 
F-69791 SAINT-PRIEST Cedex
Tel. +33  472 793 223 – contact@pezzolato.fr – 
www.pezzolato.fr

Frédéric Douard

Ci-dessous la première machine vendue par Pezzolato France en 2019, une PTH 1000 sur remorque pour travailler sur plateforme pour la production de petite plaquette forestière.

La première machine vendue par Pezzolato France en 2019, photo Pezzolato