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Channel: Magazine – MAGAZINE ET PORTAIL FRANCOPHONE DES BIOÉNERGIES
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Quand les pouvoirs politiques comprendront-ils que la chaleur renouvelable est le levier majeur de lutte contre le changement climatique ?

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Editorial du Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

La centrale biomasse d’Egelund à Åbenrå au Danemark et son ballon d’accumulation de 4300 m³, photo Frédéric Douard

En septembre 2020, l’association européenne de la biomasse, Bioenergy Europe, publiait le quatrième chapitre de son rapport statistique 2020 sur la chaleur produite à partir de biomasse, soulignant le rôle essentiel, mais négligé, de ce secteur dans l’objectif de la neutralité carbone européenne à 2050. L’association y appuie notamment sur l’impact désastreux des systèmes de chauffage à combustibles fossiles qui affecte la capacité de l’UE à atteindre ses objectifs climatiques.

Il apparaît donc clairement que conformément aux objectifs du Green Deal européen, il faut désormais une pénétration bien plus forte du chauffage à énergies renouvelables. Pourtant depuis 20 ans, l’accent n’est mis que sur l’électricité qui ne représente QUE 25 % des besoins en énergie finale des Européens et alors que, comme la plateforme européenne RHC sur la technologie et l’innovation en matière de chaleur et de froid renouvelable le rappelle, près de 50 % des besoins en énergie finale des Européens n’est autre que de la chaleur, soit le double de l’électricité !

Les politiques nationales des États membres en matière de climat fixent la part moyenne des sources renouvelables pour la chaleur à 40 % pour 2030. Si cet objectif représente une augmentation significative par rapport à la part actuelle de 19 %, pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050, les objectifs à 2030 doivent être largement revus à la hausse. Et presque aucun État membre ne semble avoir réalisé, lorsqu’il a calculé ses objectifs à l’horizon 2030, qu’il lui faudrait une croissance de 1,3 % par an de recours à la chaleur renouvelable pour les atteindre !

Consommation finale d’énergie dans lUE27 – Source RHC – First Timeline of Research Policy Inputs -2019

La biomasse, et le bois en particulier, est une ressource renouvelable abordable, efficace et facilement disponible. C’est une solution adaptée au chauffage résidentiel, au chauffage collectif et aux procédés industriels. En 2018, la bioénergie représentait 85 % de la consommation de chaleur renouvelable en Europe, et ce taux monte à 99 % de la chaleur renouvelable utilisée dans l’industrie.

Alors qu’en 2018, 79 % des sources d’énergie utilisées dans le secteur du chauffage étaient encore d’origine fossile, ce rapport statistique 2020 rappelle également aux décideurs politiques que les subventions aux combustibles fossiles doivent être désormais supprimées et remplacées par des aides aux renouvelables et notamment au remplacement des installations résidentielles par des appareils à bois de haute qualité. Cette politique conduira à des économies importantes pour les Européens en réduisant les importations coûteuses de produits pétroliers et gaziers, contribuera à la maîtrise des émissions de CO2 pour le climat et améliorera la qualité de l’air respiré par les Européens.

Pour en savoir plus :

Frédéric Douard


Magma Energy®, première centrale d’achats pour les producteurs de biométhane

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Digesteurs pour la production de biométhane, photo Frédéric Douard

La start-up Magma Energy® est une centrale d’achats dédiée aux producteurs de biogaz. Elle a été fondée par Thierry Gahamanyi, ancien responsable des achats dans le Groupe Engie. Après plusieurs années à négocier et à rationaliser les achats des postes d’injection de biométhane pour le compte de GRDF, Thierry a vu un contexte réglementaire de plus en plus contraignant et des tarifs de rachat orientés à la baisse. Cette baisse tarifaire lui a donné l’envie de partager son expertise à tous les acteurs de la filière de la méthanisation. Il a développé son modèle d’affaires lors de la rédaction de sa thèse à HEC. Ensuite, il a fait le choix de participer au concours Plug & Start à la Technopole de l’Aube en juin 2019, finira finaliste et intégrera l’incubateur de la Technopole aux côtés du cluster de la Méthanisation Biogaz Vallée®.

La philosophie de Magma Energy®, c’est de participer au développement de la filière du biogaz en réduisant les coûts de production du gaz renouvelable. Ainsi, dans la perspective de la baisse programmée progressive des tarifs de rachat du gaz, c’est d’agir pour garder un marché dynamique et attractif en adaptant les coûts de revient, notamment en standardisant les besoins de plusieurs projets pour avoir les meilleures conditions.

Aujourd’hui l’entreprise propose quatre offres qui accompagnent les porteurs de projet pendant toute la durée de vie de leur installation :

  • au moment du montage du projet, l’accompagnement pour boucler le plan de financement (FinanceMe) et trouver les meilleurs assureurs (AssureMe),
  • au moment de la construction, une offre d’achats groupés de lots complets comme les systèmes d’épuration, les trémies d’insertion et d’incorporation, les bâches et cuves ou les pompes,
  • pour des unités en exploitation, une offre d’achats groupés des consommables (broyeurs, charbon actif, bâches, agitateurs…),
  • et des achats groupés d’énergie et notamment d’électricité.

L’entreprise a établi un catalogue de produits avec plus de 50 fournisseurs référencés.

Ensemble d’épuration de biométhane, photo Frédéric Douard

Ces offres s’adressent aux porteurs de projets en direct ou via leurs représentants tels que les bureaux d’études, les intégrateurs, les assistants à maîtrise d’ouvrage…

Le premier appel d’offres pour des systèmes d’épuration a permis d’accompagner trois projets agricoles qui injecteront fin 2021. Ces trois projets permettront à terme de produire annuellement une quantité de gaz équivalente à la consommation de 13 000 ménages ou de 180 bus roulant au bioGNV. Un deuxième appel d’offres sur ce même lot est en cours pour cinq autres projets pour des mises en service au premier semestre 2022.

L’équipe compte actuellement quatre personnes qui connaissent bien le milieu agricole : Thierry, président ; Léa, développeuse ; Baptiste, acheteur et Pierre, conseiller en Finance & Assurance. L’objectif pour 2021 est d’étoffer l’équipe à dix personnes.

En termes de calendrier, chaque année, l’entreprise prévoie d’organiser deux appels d’offres pour les systèmes d’épuration avec a minima cinq projets. Sur les autres lots, ils se feront avec le principe d’arriver à un nombre suffisant pour négocier des tarifs attractifs.

Télécharger l’offre Magma Energy

Contact : Léa Rodriguez / +33 640 240 586 – lea.rodriguez@magma-energy.fr – 
www.magma-energy.fr

Frédéric Douard, sur ExpoBiogaz 2020 à Lille

Le WireTarp d’Agrotel offre une protection contre la corrosion du béton des digesteurs

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Chantier avec pose de membrane WireTarp, photo Agrotel

WireTarp installé sur le coffrage intérieur d’une cuve à couler, photo Agrotel

Dans les cuves ou fosses des unités de méthanisation, les zones de béton en contact avec le gaz sont attaquées par l’hydrogène sulfuré (H2S). Cela provoque une corrosion du béton et des matériaux métalliques, pouvant causer à terme des dommages importants. Les zones correspondant aux différentes hauteurs de remplissage ainsi que les zones où il y a présence de petites fissures et de retassures (défauts de moulage) sont particulièrement concernées.

Afin d’éviter ce problème, l’entreprise allemande AGROTEL a développé en 2000, le liner WireTarp. Lors de la construction de la fosse, cette membrane est installée directement sur le coffrage intérieur, permettant ainsi une liaison étanche avec le béton. Ce produit, qui est sur le marché depuis plus de vingt ans, a fait ses preuves et présente une excellente stabilité. Le WireTarp dispose d’une durée de vie équivalente à celle du béton.

Dans sa gamme, AGROTEL propose également la protection de la couronne, plus exactement un retour de mur, ce qui est tout aussi important pour la durabilité de la structure que la protection des murs en béton. La protection de couronne est confectionnée dans l’usine AGROTEL de Neuhaus-sur-Inn en Bavière, et adaptée au WireTarp.

Les fosses en béton avec des dalles de couverture en beton peuvent également être protégées de manière efficace et permanente. Afin de garantir une solution de protection parfaite, la liaison mur-plafond est à cet effet soudée par extrudeuse.

Les zones d’applications du WireTarp

De très nombreux clients, concepteurs d’installations, fournisseurs d’installations complètes et entreprises du bâtiment font déjà confiance à cette solution et au service fourni par AGROTEL. Le WireTarp est préfabriqué en usine, selon les dimensions requises pour l’installation, et dans la plupart des cas avec une protection de couronne. Il est livré sur le chantier et soudé par des soudeurs agréés par l’entreprise.

Les différentes zones d’applications du WireTarp

Avec WireTarp, l’exploitant de l’installation dispose d’une solution de protection concrète, garantie et définitive pour ses cuves en béton, ce qui évitera des mesures de rénovation ultérieures très coûteuses.

Plus d’information sur www.agrotel.eu

Frédéric Douard

PetroBio équipe les chaudières à déchets ménagers de Göteborg en biobrûleurs

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Le centrale de Sävenäs en Suède, photo Renova

Bo Åhsberg, ingénieur Renova, photo Frédéric Douard

Renova est la société publique qui traite et valorise les déchets ménagers de la région de Göteborg en Suède depuis 1972. Pour cela, elle dispose dans la localité de Sävenäs d’une centrale d’énergies équipée de quatre lignes de combustion qui valorisent chaque année 550 000 tonnes de déchets pour produire 42 MW d’électricité et plus de 180 MW de chaleur pour le chauffage urbain et la production de froid.

Les contraintes du maintien en température

Les passerelles entre les chaudières, permettant d’accéder aux brûleurs, photo Frédéric Douard

En Europe, la combustion des ordures ménagères résiduelles, donc après valorisation des matières recyclables, est considérée comme majoritairement renouvelable et bénéfique pour l’environnement. Parallèlement, la Suède a mis en place une politique fiscale très volontariste pour limiter les émissions de carbone fossile et lutter contre le dérèglement climatique.

Or, pour brûler proprement des déchets ménagers, il est nécessaire d’accompagner leur combustion pour garantir les températures de combustion qui garantiront des émissions non polluantes. Pour ce faire, les centrales à déchets ont recours à des brûleurs d’appoint, généralement à fioul. Ils sont utilisés pour la mise en chauffe des fours au démarrage, mais surtout au maintien en toutes circonstances, et notamment lorsque le pouvoir calorifique des déchets est insuffisant, d’une température minimum de combustion de 850 °C durant au moins deux secondes tel que le prévoit la directive européenne sur l’incinération des déchets. Ceci amène à des consommations non négligeables de combustible fossile, rendant un peu moins renouvelable l’énergie sortant de ces installations.

L’un des postes de pilotage de manutention des déchets chez Renova, photo Frédéric Douard

En plus en Suède depuis 1991, toute tonne de CO2 fossile émise est sanctionnée par une taxe qui était de 110 € par tonne en 2020. Jusque récemment, cette taxe était réduite pour les installations de cogénération comme celles de Renova ; mais cette réduction ayant été revue à la baisse, ces nouvelles conditions fiscales ont rendu la substitution du fioul fossile par un fioul renouvelable économiquement viables pour la centrale de Sävenäs.

L’une des quatre chaudières de Renova, photo Frédéric Douard

La conversion vers des brûleurs à biocarburant

L’un des huit brûleurs PetroBio à biofioul installé chez Renova, photo Frédéric Douard

L’usine dispose de quatre chaudières : deux à grille Von Roll de 24 tonnes par heure, et deux à grille Martin de 15 tonnes par heure. Ces équipements produisent une vapeur surchauffée qui est turbinée dans une grande installation de cogénération qui fournit 5 % de la consommation d’électricité et 30 % du chauffage urbain de l’agglomération de Göteborg. Pour l’allumage et le maintien en température, chaque chaudière est équipée de deux brûleurs à fioul lourd qui ont donc été remplacés par des brûleurs à biofioul, un ester méthylique de colza produit localement.

Cette opération a été rendue possible grâce à l’expertise de la société suédoise PetroBio, une société spécialisée depuis 1964 dans la conception, la fabrication et la maintenance de brûleurs spéciaux de 2 à 100 MW pour combustibles solides, liquides et gazeux.

PetroBio a donc fourni huit brûleurs à biofioul pour une puissance totale de 122 MW, ce qui permet aujourd’hui à l’opérateur d’économiser 960 tonnes de dioxyde de carbone (CO2) et 115 000 € de taxes par an. La consommation de biofioul est de 550 000 litres par an.

La combustion dans l’un des foyers de Renova, photo Frédéric Douard

D’un point de vue physique, les esters méthyliques étant plus agressifs que le fioul, les brûleurs PetroBio sont conçus avec des matériaux capables de résister dans le temps à ces produits et surtout sont conçus sur mesure de manière à les brûler parfaitement. Naturellement, ces brûleurs sont également adaptés pour brûler des biocarburants dans des chaudières classiques à fioul ou à gaz, en substitution de combustibles fossiles.

Dispositif d’alimentation en biofioul de l’un des brûleur de PetroBio chez Renova, photo Frédéric Douard

Depuis 2018, la société PetroBio est devenue une filiale du constructeur mondial de chaudières à biomasse belge Vyncke, basé à Harelbecke près de Courtrai à quelques kilomètres au nord de Lille.

Contacts :

  • Renova : Bo Åhsberg / +46 31 618 000 – bo.ahsberg@renova.se – www.renova.se
  • PetroBio international : Johanna Lindén / +46 31 335 49 50 – johanna.linden@petrobio.se – www.petro.se
  • PetroBio au Benelux : Alexander Van Heuverswyn 
/ +32 495 367 793 – avh@petrobio.se
  • PetroBio en France : Jérôme Béarelle / 
+33 619 883 353 – jbe@vyncke.com

Frédéric Douard, en reportage à Göteborg

La chaufferie bois Compte R. à silos-conteneurs de l’Université de Gand

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

La Faculté des biosciences à Gand, photo Université de Gand

La chaufferie du campus Coupure est installée au sous-sol de ce bâtiment, photo Frédéric Douard

La Faculté des biosciences de l’Université de Gand a fêté ses 100 ans en 2020. Cet établissement qui rassemble près de 3000 étudiants est l’un des leaders européens de la recherche dans les domaines de la biologie et de la bio-ingénierie. Son site principal accueille chaque année près de 200 formations et se situe sur le Campus Couture en plein centre de la vielle ville de Gand. Depuis 2013, le site est partiellement chauffé avec une chaudière à biomasse de 900 kW.

Une implantation complexe

Au vu de la consommation relativement importante du site, le choix du combustible s’est porté vers le bois déchiqueté. Mais la grande difficulté de ce projet fut l’intégration de la chaudière et surtout de son silo au cœur d’un bâtiment historique et en plein cœur d’une ville médiévale parcourue de canaux. Accessible depuis une cour intérieure, la chaufferie était équipée de chaudières à gaz.

Installée en sous-sol, elle ne disposait pas à proximité d’emplacement pour créer un silo enterré avec des accès de livraison. Par ailleurs, pour des raisons de circulation des poids lourds dans ce type de ville, le choix s’est porté sur des livraisons sur porteur avec caisson de 30 m³.

La chaudière Compte R. sur le campus Coupure à Gand, photo Frédéric Douard

La solution choisie a donc consisté à placer la chaudière la plus grosse possible dans la chaufferie existante, avec une hauteur sous plafond limitée, et de l’alimenter à partir de caissons-silos, remplis soit par échange vide/plein soit par vis de chargement. Cette solution a évité tout bouleversement des accès de la cour et a juste nécessité un emplacement de 60 m² sous des arbres.

Remplissage des silos-conteneurs par une remorque Fliegl à vis, photo Veolia

Une chaudière compacte à grille mobile

L’installation est approvisionnée en bois déchiqueté provenant d’élagage, de scieries et du recyclage des palettes. L’humidité maximale tolérée par le foyer est de 45 % sur brut, ce qui permet un allumage automatique.

Schéma de principe de la chaudière compact COMPTE R. installée à l’Université de Gand

Le système de ramonage pneumatique de la chaudière COMPTE R., photo Frédéric Douard

La grille mobile de ce modèle de chaudière compacte travaille ici à plat afin de réduire la hauteur de l’équipement. Le foyer bénéficie d’une combustion avec air primaire et secondaire, plus un recyclage des fumées, utile pour abaisser la température du foyer en cas de bois trop sec. Le taux de recyclage est asservi à la concentration d’oxygène et à la température du foyer.

L’échangeur tubulaire à deux parcours est ramoné automatiquement pas des séquences d’insufflation d’air comprimé. En sortie, la filtration des particules est assurée successivement par des multi-cyclones intégrés à la chaudière et par un électrofiltre qui abaisse les émissions en deçà du seuil de 30 mg/Nm³ à 6 % d’O2.

Le silo-conteneurs

Le bois est stocké dans deux conteneurs de 30 m³. L’extraction du produit est réalisée à l’aide d’un racleur situé en fond du conteneur et commandé par un vérin hydraulique intégré à l’ensemble. En sortie des conteneurs, le bois est récupéré dans une vis de transfert de six mètres puis est convoyé jusqu’à la chaudière par une vis de neuf mètres. Un clapet coupe-feu assure l’étanchéité entre la vis de transfert et la vis d’introduction du bois.

Les deux silos-conteneurs à côté de la chaufferie, photo Frédéric Douard

L’installation, exploitée par la société Veolia, fonctionne depuis fin 2013 sans souci.

Contact : www.compte-r.com

Frédéric Douard, en reportage à Gand

Atlas 2020 des centrales à biomasse solide ou à déchets ménagers

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Atlas paru dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

L’atlas Bioénergie International 2020 des centrales électriques et de cogénération à biomasse solide, montre une légère progression du parc des installations biomasse en service. Pour la France métropolitaine, pour les 67 centrales à biomasses solides recensées à mi-octobre 2020, la puissance totale installée est de 631 MWél. L’atlas recense également 92 sites dans le reste de la francophonie : 32 en Belgique avec 497 MWél, 16 en Suisse pour 67 MWél, 16 au Canada avec 525 MWél, et 28 environ avec 105 MWél pour les pays africains francophones.

Pour la France, l’atlas présente également 31 projets, représentant à terme et sous réserve de leur mise en service, un potentiel de 175 MWél supplémentaires et ce sans compter le projet Ecocombust qui concerne une tranche de 580 MWél à la centrale charbon de Cordemais. Ce projet consiste d’une part à construire une unité de fabrication de « black pellets », et, d’autre part, à modifier les installations de combustion pour faire fonctionner jusqu’en 2026 la centrale avec un mélange composé de 80 % de black pellets et 20 % de charbon. De 2022 à 2026, la centrale fonctionnerait avec un mélange de charbon et pellets, permettant de respecter le plafond d’émission applicable à partir de 2022. En 2026, il serait mis fin à la production d’électricité sur le site. Après 2026, les pellets produits à Cordemais seraient commercialisés auprès d’autres utilisateurs (source Autorité Environnementale).

Dans l’atlas, le classement est géographique et par département pour la France, le principe de la numérotation étant de permettre d’établir la correspondance entre les points sur la carte et les numéros de ligne des tableaux. Cette année, une nouvelle catégories de projet a fait son entrée : les  en micro-centrales de cogénération, notées « micro » dans la colonne « Valorisation ».

Le groupe turbo-alternateur de la centrale biomasse de Lens développe 6,7 MWé, photo Frédéric Douard

Pour les installations de valorisation énergétique des déchets ménagers (notées type « OM » dans les tableaux), nous avons recensés 106 unités en France pour 727 MWél, 16 en Belgique pour 184 MWél, 29 en Suisse avec 283 MWél cumulés.

Si vous souhaitez apporter des remarques ou des valeurs à cet atlas, vous pouvez le faire à cette adresse : fbornschein@bioenergie-promotion.fr

François Bornschein

Bioénergie International n°70 – décembre 2020

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Le Bioénergie International n°70 de décembre 2020 présente la mise à jour de l’atlas des chaufferies à biomasse, et de l’index des équipementiers de la production et fourniture de bois déchiqueté. Notons trois reportages, dont deux sur des chaufferies collectives à bois et un sur une cogéneration au biogaz.  

Sommaire des articles en pleines pages

Éditorial

  • La bioénergie, contributeur principal du mix énergétique européen décarboné !

Index

  • Index des équipementiers de la production et fourniture de bois déchiqueté

Atlas

  • Atlas des chaufferies biomasse

Bois-énergie

  • Hantsch présente Shark V, le dernier broyeur rapide de chez Willibald
  • Cubas Segre donne du souffle à l’entreprise forestière catalane J. Famadas

Chaufferies bois

  • Boulogne-sur-Mer en ordre de bataille pour le climat avec sa chaufferie biomasse Weiss France Énergie
  • Encore plus d’efficacité pour le chauffage urbain à bois de Vaulx-en-Velin

CSR

  • Dalkia Wastenergy lance une offre de chaufferies et centrales à Combustibles Solides de Récupération

Biogaz agricole

  • Biogastechnik Süd, fabricant et praticien de la méthanisation depuis plus de 20 ans
  • Méthasun va produire 360 kW de bioélectricité avec le biogaz d’un seul digesteur en voie liquide

La bioénergie, contributeur principal du mix énergétique européen décarboné !

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Editorial du Bioénergie International n°70 de décembre 2019

En 2018, la bioénergie a permis d’éviter 7 % des émissions de GES de l’UE, soit plus de 2,5 fois les émissions annuelles totales de la Belgique, photo Frédéric Douard

Le rapport statistique annuel 2019 de l’association Bioenergy Europe souligne que, même si les bioénergies sont de très loin la plus grande source d’énergie renouvelable, notamment grâce à leur nature très facilement stockable, le système énergétique reste encore largement dépendant des combustibles fossiles importés. Et même si la consommation renouvelable a fortement augmenté durant la dernière décennie, sa pénétration du marché manque cruellement d’ambition à court terme… car désormais 2030 et 2050, c’est demain !

La biomasse représentait en 2018 plus de 10 % de la consommation d’énergie finale de l’Union Européenne. Son utilisation a plus que doublé depuis 2000 et contribue à toutes les formes d’utilisation de l’énergie : chaleur, transport et électricité. La bioénergie, qui représente 56,6 % de la consommation totale d’énergie renouvelable de l’UE, est de fait le contributeur central et majoritaire du futur système énergétique européen décarboné.

À côté de cela, 96,3 % de la biomasse utilisée dans l’Union Européenne est produite localement. La bioénergie est ainsi, depuis plusieurs années, la première source d’énergie produite sur le territoire de l’UE, devant les productions locales de charbon, de gaz et de pétrole !

La bioénergie est entièrement issue de matières premières provenant de l’agriculture et de la forêt. Il s’agit d’un secteur à forte intensité d’emplois, car il faut 3 à 4 fois plus de personnes pour produire la même quantité d’énergie qu’à partir d’une source fossile. En outre, la bioénergie est largement produite dans les zones rurales et constitue un véritable moteur de la création d’emplois dans ces zones souvent délaissées. Dans l’UE, la bioénergie est ainsi la première source d’emplois dans les énergies renouvelables, et représentait 708 600 emplois en 2018 dans la biomasse solide, les biocarburants, le biogaz et les déchets municipaux renouvelables.

La même année, le chiffre d’affaires de la bioénergie y a atteint les 57,6 milliards €. L’UE est devenue le leader mondial des technologies de la bioénergie et le principal exportateur d’équipements, un atout considérable en cette période de mutation, d’autant que cette industrie ne demande pas de matière première rare, juste du fer, l’un des éléments les plus répandus sur la planète.

Du point de vue du climat, l’usage de la bioénergie dans l’UE a permis d’éviter l’émission de 310 millions de tonnes d’éq. CO2 en 2018, ce qui correspondait à 7 % des émissions de GES de l’UE, ou à plus de 2,5 fois les émissions annuelles totales de la Belgique !

En 2050, les énergies renouvelables devront fournir la grande majorité de notre consommation d’énergie si nous voulons atteindre l’objectif de neutralité carbone. Un plan puissant et volontaire doit donc impérativement être mis en place dès maintenant. Et dans ce plan, la bioénergie permettra d’atteindre plus de 50 % de l’objectif assigné aux renouvelables, grâce à sa très grande flexibilité, sa grande disponibilité et sa grande fiabilité.

Pour en savoir beaucoup plus : bioenergyeurope.org

Frédéric Douard


Agrivalor, premier producteur de bois-énergie certifié CBQ+ en Alsace

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Chantier de plaquettes forestières, photo Agrivalor

Noël Adam, responsable de la plateforme d’Hirsingue, photo Frédéric Douard

Agrivalor est une société créée en 2000 par six agriculteurs céréaliers installés dans le Haut-Rhin pour produire du compost à destination de leurs terres. Ce compost est préparé à partir de déchets verts et de boues de stations d’épuration. Puis, l’expérience fonctionnant bien et la ressource s’avérant abondante, ils ont commencé à produire du compost pour d’autres agriculteurs, puis pour des paysagistes et les particuliers. Par la suite, avec la montée en puissance du marché des chaufferies à bois, les associés ont extrait la fraction ligneuse de déchets verts pour la commercialiser en combustible. Abordant ce nouveau marché de l’énergie, ils se sont également mis à produire de la plaquette forestière et du broyat de palettes. Aujourd’hui Agrivalor compte 50 collaborateurs sur six plateformes.

Spécialisation de la plateforme d’Hirsingue

Dès l’origine, chaque agriculteur associé a mis en place une plateforme à compost, puis certains se sont spécialisés au point que cette spécialité devienne leur activité principale comme ce fut le cas pour Philippe Meinrad à Ribeauvillé qui a mis en place une unité de méthanisation pour biodéchets. Pour le bois-énergie, c’est surtout Noël Adam, implanté à Hirsingue, qui a développé cette activité sous l’entité Sundgau Compost, filiale d’Agrivalor.

La plateforme Agrivalor d’Hirsingue, avec le compost en haut et le bois-énergie en bas, photo Agrivalor

Ainsi depuis 2008, Agrivalor, avec comme point d’ancrage principal la plateforme d’Hirsingue, s’est positionné sur la fourniture de plaquettes aux chaufferies régionales. Les plateformes des autres associés interviennent également en plateformes secondaires sur ce marché.

Un parc d’équipements tout au long de la chaîne

Pour maîtriser l’approvisionnement jusque chez le client, la société s’est pourvue, en plus des surfaces nécessaires de stockage, des équipements de transformation et de livraison.

Broyage de déchets verts au broyeur lent Crambo, photo Frédéric Douard

Pour le broyage des déchets verts sur la plateforme, elle dispose d’un broyeur lent Crambo 5000 de chez Komptech et d’un broyeur rapide AK-430 de chez Doppstadt, également utilisé pour les palettes. Les plaquettes forestières sont produites avec deux Albach Diamant qui réalisent également des prestations de broyage pour des tiers.

Broyage de palettes avec broyeur rapide, photo Agrivalor

Le criblage des plaquettes forestières est réalisé avec deux cribles rotatifs SM-620 Doppstadt, également utilisés pour le compost. L’extraction de la fraction ligneuse des déchets verts et le criblage du broyat de palette sont réalisés avec un crible à étoiles à trois fractions L3 de chez Komptech.

Crible à étoiles à trois fractions permettant d’extraire la fraction ligneuse des déchets verts, photo Frédéric Douard

Pour la livraison, l’entreprise dispose de porte-conteneurs et de tracteurs à semi-remorque à fond mouvant.

Depuis le départ, la qualité comme priorité

Soucieuse d’améliorer sans cesse ses capacités de réponse aux attentes de ses clients, l’entreprise a toujours apporté la plus grande importance à la qualité de ses services (réactivité, disponibilité, qualité des produits, communication avec la clientèle…). Cette recherche a trouvé sa reconnaissance et sa validation par la certification Chaleur Bois Qualité Plus obtenue en 2019, faisant d’Agrivalor, via sa filiale Sundgau Compost, la première entreprise de bois-énergie certifiée CBQ+ en Alsace.

Criblage de plaquettes forestières avec deux cribles rotatifs, photo Frédéric Douard

CBQ+ est une certification adossée à l’ISO 9001 et qui guide les entreprises à fournir un produit et un service conforme aux attentes de leurs clients. Les certifiés s’engagent ainsi sur un cahier des charges très précis tout au long de la chaîne, de la forêt jusqu’à la chaufferie.

Contacts :

>> Visionner aussi la vidéo d’Agrivalor sur son activité bois-énergie

Frédéric Douard, en reportage à Hirsingue

Un deuxième moteur de cogénération Tedom-Schnell chez le méthaniseur Plumagaz

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Les installations de Plumagaz dans les Côtes d’Armor avec en bas à droite une cuve de stockage en construction, photo Frédéric Douard

Romain Delaroche, photo Frédéric Douard

La société productrice de biogaz agricole Plumagaz est installée sur la commune de Plumaudan, petit village du département des Côtes d’Armor à quelques kilomètres au sud de Dinan. Le projet est porté par cinq associés : les frères Ludovic, Sébastien et Romain Delaroche du GAEC Delaroche, et les frères Patrice et Hervé Desriac du GAEC du Pré Long. L’installation de cogénération a été mise en service en juin 2018 avec un moteur Tedom-Schnell de 250 kWé. Après un rodage des pratiques et une montée en charge des approvisionnements, elle fonctionne depuis avril 2020 en régime nominal avec un deuxième moteur identique.

Deux exploitations en agriculture biologique

Les deux exploitations voisines sont en polyculture et élevage. Le GAEC Delaroche est une exploitation laitière de 100 vaches sur 200 ha. Le GAEC du Pré Long dispose lui de 160 ha et d’un élevage de porcs sur paille avec 300 truies. Pour ces deux exploitations en agriculture biologique, la méthanisation est apparue naturellement comme une diversification logique et cohérente, tant pour la production d’énergie renouvelable que pour une fertilisation naturelle des terres. Cet investissement se monte à 3,5 M€, les deux phases comprises.

Conduite de biogaz chez Plumagaz, photo Frédéric Douard

Les productions végétales tournent autour des céréales, des pommes de terre, des haricots verts et des petits pois, ainsi que du maïs ensilage, du ray-grass et du foin pour les animaux. Des CIVE de seigle viennent s’intercaler dans ces productions.

La ration de la méthanisation varie de 21 à 26 tonnes de solides par jour soit jusque sept de fumier porcin et bovin, six de CIVE, trois de maïs ensilage, cinq de fientes d’une exploitation voisine, trois de pommes de terre déclassées, une d’ensilage de pelouse des déchetteries de Dinan et une d’issues de céréales par jour. Le liquide provient du lisier bovin à raison de quatre tonnes par jour.

Remplissage de l’incorporateur de Plumagaz par Patrice Desriac, photo Frédéric Douard

11 000 tonnes de digestat brut sont produites chaque année et épandues sur les deux exploitations à raison de 170 unités d’azote par hectare, ainsi que sur l’exploitation qui fournit les fientes. Pour les deux fermes biologiques, cet apport de fertilisant naturel permet l’autosuffisance.

L’analyseur de biogaz, photo Frédéric Douard

La méthanisation

C’est sur le site du Breuil, sur la ferme du GAEC Delaroche que l’installation de méthanisation a été construite. L’installation est composée de 3 000 m³ de plateforme bétonnée, dont 1 900 m² de silos à plat, d’un incorporateur de solides de 40 m³, d’une fosse de coproduits de 100 m³, d’une fosse d’hydrolyse de 300 m³, d’un broyeur avec pompes, de deux cuves de 1 700 m³ pour la digestion et le post-digestion, d’une cuve de stockage de 3 000 m³. Une seconde cuve de stockage de 3 000 m³ a été construite en 2020 avec l’arrivée du second moteur, pour des raisons logistiques et stratégiques. La ferme du Pré Long dispose également de deux fosses de 1 200 et 800 m³ pour le digestat.

Le ciel gazeux du premier digesteur de Plumagaz, photo Frédéric Douard

C’est Romain Delaroche et Patrice Desriac qui sont en charge de cette activité qui occupe l’équivalent d’un mi-temps, y compris la culture des CIVE, mais sans l’épandage. Le suivi biologique est assuré par le constructeur.

Deux moteurs de cogénération à chambre de précombustion passive

Pour la partie cogénération du projet, la société a fait appel au constructeur Tedom-Schnell, pour le rendement particulièrement élevé de ses cogénérateurs. Le 20 juin 2018, elle a mis en service un Flexi 265 de chez Tedom-Schnell, un moteur Scania de 12,7 litres à six cylindres, bridé ici à 250 kWé selon le contrat d’injection. Son rendement électrique peut atteindre les 43 %. Satisfait de son choix, la société a mis en service un second moteur identique en avril 2020.

Les deux moteurs Tedom-Schnell de Plumagaz, photo Frédéric Douard

Ces moteurs se caractérisent par l’usage de chambres de précombustion passive. Le mélange de gaz combustible et d’air présent dans la chambre de précombustion est enflammé au moyen d’une bougie d’allumage industrielle spécialement adaptée. L’augmentation de la pression au sein de la chambre de précombustion chasse le mélange déjà enflammé vers la chambre de combustion en plusieurs jets de longue portée, ce qui accélère et optimise la combustion tout en minimisant les émissions.

L’un des deux moteurs Tedom-Schnell de Plumagaz, photo Frédéric Douard

Par rapport aux bougies d’allumage standards, ce système permet de s’affranchir des limites d’encombrement, de parfaitement l’adapter à la chambre et d’optimiser la combustion. En outre, cette bougie d’allumage démontable, ainsi que la chambre de précombustion, peuvent éventuellement être nettoyées et remplacées individuellement.

Les chambres de précombustion passive permettent d’augmenter le rendement, de diminuer les émissions et d’allonger la durée de vie des bougies d’allumage jusque 3 600 heures. Plus simples, elles facilitent également les opérations de dépannage.

Chambres de précombustion passive, photo Tedom-Schnell

Ce système est également moins sensible à l’insuffisance de qualité du gaz grâce à la diminution du nombre de composants (absence de conduits de biogaz et de clapets antiretour dans la culasse de cylindre). Les ratés d’allumage sont détectés au niveau de chaque cylindre.

Un SAV Tedom-Schnell renforcé sur la France

Le SAV est l’un des critères majeurs pour le choix d’un équipementier, a fortiori s’il est étranger. Aussi, avec plus de 8 000 cogénérateurs installés dans le monde dont 200 en France, et le groupe Tedom-Schnell a renforcé ses effectifs de service après-vente qui compte aujourd’hui 220 collaborateurs qualifiés en France et en Allemagne. Les techniciens sont répartis sur différents centres pour faciliter la rapidité des interventions de maintenance ou de dépannage. Sur le territoire français, le groupe a ainsi étendu son réseau de techniciens français par un partenariat avec la société Secodi, une entreprise familiale implantée à Nantes. Par ailleurs, chaque client est en relation avec un interlocuteur dédié facilement.

Carte des références et implantations françaises de Tedom-Schnell en 2020

Utilisation de la chaleur

La récupération totale de chaleur sur les deux moteurs est de 4 GWh par an.

Le GAEC du Pré Long utilise 200 kWh de chaleur par heure pour chauffer sa maternité. Situé à moins de 400 mètres du local de cogénération, la maternité est reliée par un réseau de chaleur enterré, en conduites souples pré-isolées.

La fosse d’hydrolyse et les digesteurs sont chauffés par les moteurs, photo Frédéric Douard

Régulateur de pression de biogaz chez Plumagaz, photo F. Douard

Le chauffage des cuves de méthanisation (hydrolyse et les deux digesteurs) est estimé à 70 kW. Pour valoriser la totalité de sa chaleur, la société a projeté d’investir dans un séchoir à plat pour produits biologiques, pour ses propres productions et à façon. Qu’on se le dise, on pourra bientôt sécher à la chaleur renouvelable à Plumaudan !

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Plumaudan

La grande métamorphose de l’unité de valorisation énergétique de Saint-Ouen-sur-Seine

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

L’arrière de l’UVE avec le futur quai de chargement des mâchefers, image Reichen et Robert & Associés

L’unité de valorisation énergétique de Saint-Ouen-sur-Seine est l’un des trois sites d’incinération des ordures ménagères géré par le Syctom. Il a été mis en service en 1990 sur les docks de Saint-Ouen en bord de Seine sur 4,87 hectares, au bout de la rue Ardoin qui compte également la plus grande chaufferie de CPCU, fonctionnant désormais en partie aux granulés de bois. En 1990, l’usine était entourée uniquement d’installations industrielles, mais progressivement la ville a envahi le secteur et des milliers de logements ont été construits en lieu et place des zones d’activités. En signant dès 2004 une Charte de qualité environnementale, le Syctom s’était déjà engagé à limiter les nuisances et à protéger l’environnement autour de son centre, mais en 2015 avec la mutation du quartier il a été décidé une modernisation importante dotée d’un investissement conséquent de 210 M €. Cette modernisation vise trois objectifs : optimiser la production énergétique, améliorer le traitement des fumées et des effluents industriels, et intégrer harmonieusement le site dans la continuité de l’écoquartier de la ZAC des Docks qui s’est construite juste en face de l’usine. Les travaux qui ont été lancés en 2016 et devraient se terminer à l’horizon 2024.

Les logements de l’écoquatier de la ZAC des Docks, en face de l’UVE, photo Frédéric Douard

Comment fonctionne le centre à Saint-Ouen-sur-Seine ?

Le site traite les déchets ménagers résiduels collectés après tri sélectif auprès de 1,45 million d’habitants sur 17 communes d’Île-de-France, avec une capacité maximale de 600 000 tonnes par an.

Les quais de déchargement des déchets à l’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine, photo Frédéric Douard

Les camions de collecte qui entrent sur le site sont pesés puis déversent les déchets dans une fosse de réception de 15 800 m³ représentant 7 000 tonnes de capacité. Les techniciens y manipulent deux ponts roulants équipés de grappins pour transférer les déchets vers trois chaudières Stein Industrie consommant chacune 28 tonnes de déchets à l’heure. Ils contrôlent également le fonctionnement du centre et la qualité des rejets atmosphériques. La chaufferie est opérée par 120 personnes, 24 h/24, 7 j/7.

Les trois chaudières incinèrent les déchets à une température de 1000 °C et produisent de la vapeur qui est turbinée pour produire 7 à 8 MW d’électricité, et la vapeur moyenne pression à l’échappement est vendue à la CPCU. L’électricité est utilisée à 80 % pour les besoins propres de l’usine, et le surplus est vendu à EDF.

Salle de commandes de l’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine, photo Frédéric Douard

Jusqu’avant les travaux de modernisation, les fumées étaient épurées de leurs poussières dans six électrofiltres Tunzini (Vinci), puis passaient dans un processus de lavage à l’eau acide puis basique. Un dispositif DeNOx/DeDiOx catalytique (SCR) en sortie de chaudière, avait et a toujours pour mission de limiter les émissions d’oxydes d’azote.

Le gros inconvénient du système de lavage humide, c’est qu’en sortie de laveurs, la température des fumées n’est plus que de 60 °C. Or, pour assurer le bon fonctionnement du traitement catalytique des oxydes d’azotes, il est indispensable de remonter la température des gaz à 250 °C, une opération très énergivore.

Transport des mâchefers sous chaudières sur convoyeur vibrant, photo Frédéric Douard

Les mâchefers sont évacués par la Seine vers des valorisations de sous-couche routière.

Le projet Étoile Verte

Le chantier, conduit sous l’égide du nouveau nom du site, l’Étoile Verte, doit optimiser les performances de l’usine et faire cohabiter harmonieusement logements, bureaux et activité industrielle. Il concerne en particulier la mise en place d’un nouveau traitement des fumées, d’un nouveau traitement des effluents industriels et d’une intégration architecturale et paysagère.

Avec 50 entreprises et jusqu’à 500 personnes intervenant simultanément sur le chantier, et malgré la complexité de la coordination de ces trois projets, le centre reste en exploitation pendant toute la durée des travaux, assurant ainsi la continuité de la mission de service public de traitement des déchets ménagers.

Côté calendrier, les chantiers de changement des équipements de traitement des fumées s’échelonnent de 2018 à fin 2022. Les travaux d’intégration urbaine commencés en 2018 s’achèveront quant à eux fin 2024, sachant que le marché d’exploitation, actuellement opéré par Dalkia Wastenergy, sera remis en concurrence en 2023.

Les investissements portés par le Syctom se répartissent de la sorte :

  • Traitement des fumées et optimisation énergétique : 90 M€ HT
  • Intégration urbaine : 110 M€ HT
  • Traitement des eaux résiduaires : 8,5 M €HT
  • Recherche sur la captation et valorisation du CO2 : 2,7 M€ HT

La zone de grille de l’une des trois chaudières de l’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine, photoFrédéric Douard

L’optimisation énergétique, liée notamment à la condensation des fumées, permettra :

  • Une économie de gaz naturel de 36 GWh/an,
  • La production supplémentaire d’électricité de 2 GWh/an par un ORC,
  • Le chauffage de la ZAC des Docks à hauteur de 35 GWh/an,
  • La vente supplémentaire de vapeur à CPCU de 4 GWh/an,
  • Le réchauffage de l’eau d’appoint de la CPCU : 66 GWh/an.

Une intégration visuelle, sonore et olfactive

Façade de l’UVE après travaux, image Reichen et Robert & Associés

L’architecture du bâtiment a été totalement repensée pour en faire le symbole visuel de ce nouveau quartier. Le centre sera recouvert de terrasses plantées pour adoucir l’effet monolithique du bâtiment, mais surtout pour atténuer les bruits et supprimer les émanations d’odeurs qui ont incommodé les riverains ces dernières années. L’ensemble des équipements techniques sera ainsi enfermé dans la nouvelle structure. Notons qu’un travail important avait déjà été réalisé sur les odeurs avec notamment la limitation du temps de stockage des déchets dans la fosse de réception, la suppression des ouvertures en toiture, la fermeture systématique des portes lors des livraisons, et le traitement de l’air intérieur en tant qu’air comburant pour les chaudières.

Une nouvelle entrée dédiée aux bennes, côté quai, apportera sécurité et tranquillité aux habitants. Les mâchefers continueront à être évacués par voie d’eau, mais via une passerelle qui les déversera directement dans les péniches en enjambant le boulevard sur berge.

La modernisation du site permettra également l’aménagement d’espaces dédiés à l’accueil des visiteurs pour leur permettre de mieux comprendre le traitement des déchets. Dans ces espaces, les visiteurs chemineront le long d’un parcours pédagogique situé au-dessus de la structure du convoyeur à mâchefers, culminant à plus de 17,5 mètres tel un véritable belvédère surplombant à la fois l’usine et la Seine.

Un passage exemplaire à la condensation des fumées

Les cheminées des trois chaudières de l’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine, photo Frédéric Douard

De 2018 à fin 2022, les travaux sur l’épuration des fumées auront remplacés le processus de lavage humide sans récupération d’énergie, par un traitement à sec, suivi d’une condensation des fumées avec récupération d’énergie.

En sortie des chaudières, les gaz parcourent les six électrofiltres qui ont été conservés et qui captent les particules les plus grosses. Leur action est ici renforcée par trois filtres pour les particules plus fines, équipés chacun de 1400 manches de six mètres et, qui additionnées de bicarbonate et de coke, captent les gaz acides, les métaux lourds et les dioxines. Les processus de dénitrification des fumées sont également conservés.

Après les filtres à manches, et c’est la grande nouveauté mise en œuvre dans le cadre de ce chantier, et une première fois en France dans une installation d’incinération, la condensation, en récupérant une bonne partie de la chaleur latente des fumées, permettra un gain énergétique important. En l’occurrence, la chaleur récupérée permettra de préchauffer l’eau puisée dans la Seine et utilisée par CPCU pour fabriquer son eau déminée. La condensation réduit également le panache en sortie de cheminée. Et à terme, les concentrats issus du traitement des eaux de condensation des fumées seront pulvérisés dans les fours. C’est VINCI Environnement (en groupement avec le fabricant italien ATS) qui a réalisé tout le lot traitement de fumée et condensation de ce chantier.

La combustion des déchets dans l’une des trois chaudières de l’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine, photo Frédéric Douard

Par ailleurs, la chaleur récupérée à 180 °C dans l’un des économiseurs est valorisée en vapeur basse pression dans une turbine ORC qui permet de produire 800 kW d’électricité supplémentaire. La chaleur résiduelle de l’ORC est utilisée pour le chauffage de la ZAC des Docs ou pour le préchauffage de l’eau de la Seine pour CPCU.

Grace à ces aménagements techniques, l’Étoile verte améliore sa récupération d’énergie de 11 % et conforte sa place d’UVE la plus performante de France selon l’association AMORCE.

Les rejets liquides dans le réseau d’assainissement

Les effluents liquides du site sont issus :

  • du lavage des fumées et disparaîtront une fois que le projet de traitement sec des fumées sera opérationnel,
  • de la production d’eau pour les chaudières et des égouttures liées aux mâchefers,
  • des eaux de lavage des chaudières ou d’autres opérations de maintenance.

Ces effluents contiennent notamment des particules solides et des éléments dissous dont des métaux (plomb, cuivre …) qui doivent être éliminés pour permettre leur rejet dans le réseau d’assainissement. Ce chantier a pour objet principal la mise en place d’une solution globale de collecte et de traitement des effluents industriels liquides du site, permettant d’atteindre les nouvelles normes de rejet.

Les travaux à réaliser au titre de ce projet visent la réaffectation et le réaménagement des fosses enterrées existantes utilisées par le traitement d’eau en place, la mise aux normes des stockages acide et soude, puis la construction d’une unité de traitement poussée des effluents industriels.

L’UVE de Saint-Ouen-sur-Seine sous sa forme avant travaux, photo Syctom

La valorisation du CO2 des fumées par des micro-algues

Le Syctom a lancé en 2016 un programme de recherche et développement sur cinq ans visant à utiliser le CO2 et la chaleur résiduelle des fumées pour faire croître des micro-algues et produire à terme des biomatériaux tels que des bioplastiques ou des biocarburants. Il mobilise une équipe internationale de six établissements de recherche. À cet effet, un pilote expérimental sera implanté sur le centre pour procéder à des tests en grandeur nature et valider le possible déploiement industriel à grande échelle de cette technologie.

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Saint-Ouen-sur-Seine

Voir également :

Méthabates épand son digestat liquide avec une rampe à enrouleur

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Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Méthabates à Mauges-sur-Loire, photo Frédéric Douard

La société Méthabates est implantée au lieu-dit des Bates dans le petit village du Mesnil-en-Vallée, dans la commune nouvelle de Mauges-sur-Loire située à quelques kilomètres à l’ouest d’Angers. Depuis 2017 elle produit du biogaz qu’elle transforme en chaleur et électricité. La société regroupe quatre associés originaires de deux exploitations agricoles en polyculture-élevage voisines l’une de l’autre de trois kilomètres : Eric et Cyrille Réthoré, Ludovic Belouin du Gaec Réthoré-Belouin et Jean-Sébastien Guais de l’Earl Floribov.

La voie liquide pour du fumier

Le Gaec Réthoré-Belouin nourrit 800 bovins, dont 200 vaches en lactation et 400 taurillons à l’engraissement, et cultive 340 ha de céréales, colza, maïs-ensilage et prairies. L’Earl Floribov élève 300 bovins dont 100 vaches en lactation et cultive 140 ha en céréales, maïs-ensilage et prairies. Notons dés à présent que 200 ha de cultures sont équipés d’une réseau d’irrigation.

La motopompe pour alimenter le système d’irrigation depuis la cuve de stockage de digestat liquide, photo Frédéric Douard

La réflexion sur le projet de méthanisation a commencé dès 2010 pour répondre à trois préoccupations principales : la diversification des revenus, le souhait de baisser les charges d’engrais azotés et le tout en restant le plus possible autonome en intrants.

Une première étude d’un projet en voie sèche avec des garages, liée au fait de la disponibilité majoritaire en fumier, n’a pas débouché sur une solution satisfaisant les porteurs du projet. Ensuite, accompagnés par l’entreprise bretonne Kerboas-CDEAI, après des visites au Danemark, les agriculteurs se sont laissés convaincre par le procédé Combigas, un procédé original et astucieux dans ses principes, tout en restant simple.

Processus de méthanisation mis en place par Kerboas-CDAIE . Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La cuve tampon de 300 m3 avant le digesteur, photo Frédéric Douard

Le lancement du projet a eu lieu en janvier 2014, puis les études, le financement, le montage de la société, le plan d’épandage et les travaux ont débuté en janvier 2017. L’ensemencement a été réalisé en septembre 2017 et la première injection d’électricité le 27 novembre. Plusieurs mois ont été utiles pour stabiliser la production notamment grâce au suivi biologique du laboratoire Innolab. Puis, après un épisode de foudre qui a interrompu momentanément la production électrique, la fourniture d’électricité était stabilisée en juin 2018.

À ce stade, le projet a été dimensionné pour 10 500 tonnes d’intrants par an, qui se décomposent ainsi : 8 000 de fumier, 1 000 de pommes, 800 de jus de fruits, 500 d’issues de céréales et 1 000 de lactosérum.

Un processus de méthanisation avec peu de soufre

Les intrants arrivent tous dans une fosse de préparation enterrée de 80 m³ non chauffée. Un chargement de 90 tonnes de solides se fait au chargeur sur pneus tous les trois jours, en trois heures de travail. Les solides y sont dilués avec des intrants liquides, des eaux sales de la plateforme et une recirculation en provenance du digesteur.

Remplissage de la fosse de réception chez Méthabates, photo Frédéric Douard

De là, ils sont pompés et broyés par une pompe dilacératrice Landia et dirigés vers une cuve de 300 m³ équipée d’un agitateur Landia où le mélange obtenu est à 12 % de matière sèche. Ensuite, douze fois par jour, environ 8 m³ du mélange sont pompés vers un digesteur vertical de 1 000 m³, haut de 12 mètres et isolé avec 20 cm de laine de verre. Le digesteur ne possède aucun agitateur immergés mais le système GasMix de Landia qui opère une recirculation du fluide et du méthane dans le digesteur. Une seconde pompe dilacératrice pompe ainsi la matière et la hache une seconde fois, puis la réinjecte à plusieurs niveaux du digesteur au-dessous de la surface du liquide.

La fosse de réception chez Méthabates, photo Frédéric Douard

Ce système entretient une fine croûte au-dessus du liquide, une croûte qui élimine le soufre. Cette croûte est à casser une fois tous les trois mois environ lorsqu’elle devient rigide. Ce phénomène maintient le taux de soufre entre 15 et 60 ppm ce qui évite le traitement au charbon actif, ce qui représente une économie de 500 € par mois. Si la croûte se casse, on peut observer des petits pics à 110 ppm, il faut alors réduire l’agitation.

Le digesteur et le post-digesteur avec son gazomètre, photo Frédéric Douard

La température du digesteur est de 40 °C. Le temps de séjour y est de 14 jours, ensuite il est de 45 jours dans le post-digesteur. Le post-digesteur de 2 800 m³ dispose quant à lui de deux agitateurs immergés Landia. Son gazomètre peut contenir jusque 1 200 m³ de biogaz.

Le stockage de digestat liquide, le post-digesteur et le digesteur à droite, photo Frédéric Douard

À ce stade du projet, la production de biogaz est de 80 m³ par heure, avec un taux de CH4 variant de 54 à 62 %. Eric Réthoré, le responsable de la conduite de l’installation nous confie que ce système est très simple à utiliser et qu’il nécessite un bon mi-temps sans compter l’épandage.

Le digestat

Le digestat brut en sortie de post-digesteur est dirigé vers un séparateur de phase. La partie liquide est envoyée dans une cuve de stockage de 5 000 m³ et la partie solide reste sous le hangar prévu à cet effet, en attendant la période d’épandage.

Le stockage du digestat solide chez Méthabates, photo Frédéric Douard

Le plan d’épandage peut être réalisé sur 420 ha mais la totalité du digestat liquide est épandue par un réseau d’irrigation de sept kilomètres et qui équipe 200 ha. Sur cette dernière surface, il n’est plus du tout mis d’ammonitrates et les agriculteurs observent déjà un regain de vie dans le sol. Et globalement sur l’ensemble des terres, la méthanisation a permis de réduire de 40 % le recours aux engrais de synthèse. La valeur agronomique des digestats est de 4,97 unités d’azote, 1,46 de phosphore et 4,68 de potassium pour le liquide, et de 5,58 d’azote, 4,95 de phosphore et de 5,64 de potassium pour le solide.

La rampe d’épandage tractée de Méthabates, photo Frédéric Douard

Pour valoriser le fait que 200 ha de cultures se situent en proximité immédiate de l’unité de méthanisation, et pour mettre à profit deux kilomètres de réseau d’irrigation déjà en place, les porteurs du projet ont décidé d’étendre ce réseau aux 200 ha dans le cadre du projet. Pour cela, ils ont créé cinq kilomètres de réseau en plus et investit dans une motopompe de forte capacité permettant de pousser le liquide en bordure de tous ces champs. Ce choix a deux avantages très concrets : il évite tout transport de digestat liquide et il étend les capacités d’irrigation l’été. Parallèlement les agriculteurs ont créé une retenue d’eau alimentée par un forage pour l’irrigation l’été.

L’enrouleur automatique de la rampe d’épandage de Méthabates, photo Frédéric Douard

Et pour épandre leur digestat liquide avec le moins de tassement possible des sols, ils ont opté pour une rampe d’arrosage tractée par un enrouleur et qui leur sert aussi pour l’arrosage d’été. L’épandage de digestat liquide par la rampe d’arrosage fonctionne bien, les seules contraintes étant de le mettre en œuvre sur des parcelles qui le permettent de par leur forme et leur taille, et d’être présent tout au long de l’épandage pour déboucher les éventuels bouchons de fibres qui peuvent se former en bout des cannes de pulvérisation, en tenue de combat il s’entend !

Epandage de digestat sur maïs chez Méthabates à la place d’engrais de synthèse, photo Frédéric Douard

Production d’énergie et investissements

La production d’énergie est réalisée par un moteur MAN générant 250 kW d’électricité. Il fonctionne sans épuration du biogaz au charbon et dispose d’un rendement de 39 %. L’électricité est vendue au tarif bonifié de 21,311 c€/kWh, prime aux effluents d’élevage incluse.

Le module de cogénération de Méthabates, photo Frédéric Douard

La chaleur est valorisée dans le processus pour le chauffage des cuves, mais alimente également un serriste voisin grâce à un réseau enterré de 170 mètres. La chaleur lui est donnée en échange de divers services.

La pompe du Gasmix Landia chez Méthabates, photo Frédéric Douard

L’investissement total de l’opération clé en main s’est monté à 2,14 M€, y compris les cinq kilomètres de conduites d’irrigation, la motopompe et la rampe d’épandage. Le temps de retour brut du projet est de 5,5 ans, avec un amortissement sur onze ans. Des réflexions sont d’ores et déjà en cours pour augmenter le tonnage et acquérir un second moteur, avec cette fois un recours à des CIVE.

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Mauges-sur-Loire

Visionner également cette vidéo de la chaine Biogas Channel :

L’huile moteur Sentron CG 40 de Condat et Petro-Canada Lubricants pour centrales biogaz

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Unité de méthanisation agricole en cogénération, photo Frédéric Douard

Avec la montée en puissance de la méthanisation, et sa valorisation en moteurs de cogénération, le groupe français Condat, spécialiste et fabricant de lubrifiants depuis 1854, a décidé de diversifier son offre d’huiles moteurs. En s’associant avec Petro-Canada Lubricants, Condat mise sur des produits à hautes performances.

Petro-Canada Lubricants, référence internationale

Fabricant d’huiles de base et de lubrifiants, Petro-Canada Lubricants possède ses propres raffineries et maîtrise l’ensemble des processus de raffinage. Ses huiles pour moteurs stationnaires à gaz Sentron sont conçues pour résister à des environnements d’exploitation sévères.

En France et en exclusivité avec les huiles de base Petro-Canada Lubricants, Condat formule toute la gamme des huiles nécessaires aux unités de méthanisation pour les moteurs stationnaires à gaz, les transmissions, l’hydraulique ou encore les réducteurs.

L’huile moteurs Sentron CG 40

L’huile Sentron CG 40 est conçue spécialement pour les moteurs à quatre temps alimentés en gaz contaminés (biogaz, gaz de décharge, gaz de station d’épuration…). En effet, avec leurs teneurs élevées en H₂S, halogènes et autres contaminants, la combustion des biogaz génère de l’acide sulfurique et exige l’utilisation d’une huile spécifiquement formulée pour protéger les moteurs de ces agressions.
Avec les huiles de base ultrapures et rigoureusement hydrotraitées de Petro-Canada Lubricants, et des additifs particuliers, l’huile Sentron CG 40 améliore sensiblement la durée de vie des moteurs, prolonge les intervalles de vidanges et protège contre la rouille et la corrosion.

Moteur de cogénération fonctionnant au biogaz, photo Frédéric Douard

Une huile déjà reconnue dans la filière biogaz

La Sentron CG 40 est validée et homologuée par les plus grands motoristes spécialisés comme Jenbacher, MAN, MWM ou Tedom-Schnell. Toutes les homologations figurent sur les bulletins techniques des constructeurs.

La performance et l’efficacité de la Sentron CG 40 est également déjà reconnue par les clients Condat, que ce soit sur des sites d’enfouissement de déchets, des stations d’épuration ou en méthanisation agricole.

Deux exemples :

  1. Sur un site d’enfouissement de déchet utilisant un moteur Jenbacher JMS 620 E, l’huile Sentron CG40 a permis d’allonger l’intervalle de vidange de 750 à plus de 2000 heures, soit un gain de 167 %. Sur le long terme, cet espacement de vidange permet de réduire le volume d’huiles usagées, d’augmenter les rendements, de diminuer les arrêts de production et bien sûr de réduire les coûts d’achat d’huile, tout en préservant les équipements.
  2. Sur un site de méthanisation agricole équipé d’un moteur Liebherr, l’huile Sentron CG40 a permis au client d’allonger l’intervalle de vidange de 1 000 à plus de 2000 heures, soit un gain de 100 %.

Satisfait ou remboursé

Le choix de l’huile adaptée à votre moteur et à la qualité de votre gaz est primordial pour assurer le fonctionnement optimal de votre installation. Condat et Petro-Canada Lubricants vous accompagnent dans la mise en œuvre de l’essai, avec un support technique dédié, à des conditions économiques intéressantes. Et si l’essai n’est pas aux objectifs définis, vous ne payez rien !

En savoir plus et nous contacter : info@condat.fr ou 04 78 07 38 38 – Chasse-sur-Rhône (Isère) – www.condat.fr

Omnegy, conseiller en fourniture d’électricité pour les industries de la bioénergie

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Les frais d’acheminement de l’électricité font partie des choses à éventuellement renégocier, photo Frédéric Douard

Créée en février 2020, la société de conseil Omnegy est toute jeune, mais elle met à profit les dix années d’expérience de ses fondateurs, Olivier Sabre, Nicolas Leclerc et Eric Mugnier dans les secteurs du gaz et de l’électricité. Sa mission est de conseiller et de guider les entreprises dans leurs achats d’énergie notamment pour les producteurs de bioélectricité et de biométhane.

Son offre de services a été imaginée pour répondre aux situations de vulnérabilité dans lesquelles se trouvent souvent les chefs d’entreprises, très occupés à lancer ou à faire tourner leur activité, au moment de conclure des contrats d’achat ou de vente d’énergie. Cette vulnérabilité est aujourd’hui accentuée par la libéralisation des marchés de l’énergie, avec la fin des tarifs réglementés, et l’intensification de la concurrence avec la profusion d’offres où il est parfois difficile d’y voir clair. De plus, cette conjoncture foisonnante a tendance à pousser les fournisseurs d’énergie à se concentrer plus sur la vente que sur le conseil, et parfois à profiter du manque de temps ou de connaissances en la matière de leurs clients.

Centrale de cogénération au bois dans une scierie, photo Frédéric Douard

Le courtage en électricité

Maîtriser le budget énergie de son entreprise n’est pas une mince affaire. Cela implique de pouvoir choisir le contrat de fourniture précisément adapté à son mode de fonctionnement. Cela requiert du temps et de l’expertise sur le secteur, et à défaut il peut être intéressant de faire appel à un courtier en énergie. Celui-ci va analyser les postes de dépenses énergétiques de l’entreprise et va jouer le rôle d’intermédiaire avec les fournisseurs. Sa rémunération est assurée soit par le fournisseur sous forme de commissions, soit par le client par facturation de la prestation.

Sur la base de son analyse, le courtier va rechercher et proposer une sélection de contrats avec un comparatif prenant en compte, le prix du MWh, le coût de l’abonnement, le coût des contributions (CEE, capacités, etc.), et les risques liés aux clauses contractuelles (indexation, etc.). Il en profite pour faire un audit énergétiques et conseille sur la manière de réaliser des économies, comme sur les coûts d’acheminement par exemple.

L’optimisation des contrats

Pour commencer, l’optimisation de la puissance souscrite est le levier principal pour réduire les charges fixes des contrats. Ensuite, concernant les taxes, selon les activités et les processus, il est possible de bénéficier de taux réduits voire d’exonérations de taxes. Le courtier vérifie alors l’éligibilité de l’entreprise en lien avec les douanes et le fournisseur, et aide au montage des dossiers de négociation. Par ailleurs, il est observé que 30 % des clients connaissent des factures d’énergies contenant des erreurs, et leur vérification systématique est nécessaire.

Négociation des contrats

Omnegy dispose d’une méthode éprouvée pour vous trouver la formule d’achat la plus avantageuse. Elle débute par un audit sur tout le périmètre des achats (différents sites, code des compteurs, entités payeuses …), sur les consommations, le crédit et l’appétence aux risques. De cette situation, le courtier propose une stratégie d’achat précisant les produits et les prix, les durées, les délais de paiement, les dépôts de garantie. Il organise ensuite une mise en concurrence avec appel d’offres, comparaison des offres et aide à la décision. Le processus se boucle par une aide à la contractualisation : négociation avec le fournisseur, compilation des pièces, lien avec le fournisseur, édition des lettres de résiliation.

La consommation délectricité peut représenter jusque 11 des charges variables d’exploitation en cogénération et jusque 20 en injection de biométhane, photo Frédéric Douard

Suivi des marchés et RSE

Grâce à sa connexion avec les marchés de gros, la société est à l’affût des moindres mouvements de conditions de marché et en fait profiter ses clients, au bon moment.

Sur le sujet de la réduction de l’empreinte environnementale, Omnegy propose une gamme complète de solutions pour responsabiliser les consommateurs d’énergie et pour renforcer la politique RSE des entreprises. Elle peut ainsi mettre à profit des certificats d’économies d’énergie pour aider à financer des travaux générant des économies d’énergie. Elle peut aider à monétiser des garanties d’origine pour le biométhane et la bioélectricité.

Par ailleurs, ses accès aux registres et son réseau d’énergéticiens partenaires, lui permettent de monétiser au mieux les garanties d’origine pour le biométhane et la bioélectricité. Elle peut conseiller sur la compensation carbone des émissions indirectes de l’entreprise (utilisation des produits, émissions des achats, déchets ou déplacements professionnels…).

L’exemple du secteur de la méthanisation

Depuis le début de l’année 2021, Omnegy s’est fortement intéressée aux producteurs de biogaz, que ce soit avec valorisation par cogénération de chaleur et d’électricité ou par injection de biométhane. Elle accompagne actuellement une quarantaine de producteurs dans leurs achats d’électricité, sur des points comme le soutirage sur le réseau ou les coûts d‘acheminement. Elle intervient en renégociation de contrat mais aussi en négociation initiale, et même en support à la mise en service des installations, alors que la disponibilité des porteurs de projet est faible, absorbée par mille autres choses.

Le bénéfice de cette assistance est d’autant plus intéressant pour les producteurs que l’enjeu financier est important. Le poste achat d’électricité peut en effet représenter jusqu’à 11 % des charges variables d’exploitation en cogénération et jusqu’à 20 % en injection de biométhane, des montants très conséquents qu’il est primordial de maîtriser.

Omnegy accompagne le groupe Agriopale, ici le site dinjection de biométhane de Plaimpied-Givaudins, photo Frédéric Douard

Omnegy aide ainsi les producteurs à choisir par exemple les bonnes conditions d’achats en fonction de leur courbe de consommation, des conditions qui peuvent varier très fortement en fonction du schéma de soutirage retenu. L’entreprise conseille également les producteurs de bioélectricité sur l’épineuse question de l’autoconsommation, avec ses avantages et ses risques.

Contact : Pierre Albertini – 07 55 54 61 14 – pierre.albertini@omnegy-performance.com – omnegy.com

Frédéric Douard

Wangen, de robustes pompes à vis excentrée pour la méthanisation

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Principe de la pompe à vis excentrée, image Wangen

Les pompes destinées aux unités de méthanisation doivent faire preuve d’une excellente robustesse et d’une fiabilité sans faille. De telles pompes pour la production de biogaz sont proposées depuis de nombreuses années par le fabricant allemand Wangen Pumpen. Elles allient performance technique, robustesse et excellente durée de vie. Elles s’adaptent facilement aux différentes applications.

Dans les unités de production de biogaz, les pompes sont principalement utilisées pour le transfert d’intrants visqueux entre les digesteurs. Elles refoulent ainsi différents types de biomasses comme les lisiers, déchets végétaux, restes de denrées alimentaires, ensilage, fumiers… Les intrants solides sont dilués avec du lisier ou du digestat recirculé.

Ecorché d’une pompe à vis excentrée, image Wangen

Un large champ d’application :

  • Approvisionnement du digesteur en matières solides : la pompe à trémie Wangen Bio-Mix assure le pré-mélange d’ensilage d’herbe avec du digestat ou du lisier et le pompage de ce mélange vers le digesteur ;
  • Transfert de digestat visqueux entre les digesteurs : pompes à digestat, boues ;
  • Alimentation des séparateurs : les pompes Wangen alimentent les séparateurs de phase de digestat brut.

Depuis plus de 50 ans, l’entreprise, dont le siège se trouve à Wangen-im-Allgäu dans le sud de l’Allemagne, fabrique des pompes à vis excentrée. Ces longues années d’expérience se reflètent dans la qualité et dans la performance de ses pompes, qui ont déjà été vendues dans le monde entier à plus de 50 000 unités dans le domaine du biogaz et de l’agriculture.

Pompe KL installée dans une usine de biogaz à Dongying en Chine, photo Wangen

L’une des grandes références de Wangen a été réalisé dans la ville de Dongying à l’Est de la Chine. Une grande usine a été construite pour la production de biogaz, de bioéthanol et d’engrais organiques. L’installation est équipée de sept pompes à vis excentrée KL65S 125.0. Celles-ci transfèrent un mélange de digestat liquide et de paille hachée dans les digesteurs avec une capacité de 80 m³/h à une pression différentielle de 3 bar. Avec plusieurs milliers d’unités en service dans le monde entier, les pompes d’aspiration de la série KL-S font partie des grands succès de Wangen.

En France, la société Bécot a repris la distribution des pompes biogaz Wangen et des pièces détachées d’origine Wangen depuis mars 2021. Basée à Saint-Barthélemy-d´Anjou, dans le nord-ouest du pays, Bécot était déjà le partenaire commercial français de Wangen pour les secteurs industriels et alimentaires.

Pompes Wangen sur une installation de méthanisation, photo Bécot

« Nous sommes très heureux que Bécot prenne en charge le marché à forte croissance du biogaz en France. Les nombreuses années d’excellente coopération dans le secteur de l’hygiène et de l’alimentation ont démontré que Bécot saura être le partenaire idéal pour nous soutenir et nous représenter en France » a déclaré Claus Garnjost, pdg de Pumpenfabrik Wangen GmbH. Eduard Weiss, directeur régional des ventes, ajoute « Je me réjouis de cette coopération et de l’utilisation de nombreuses pompes Wangen dans les usines de biogaz françaises ».

Contact pour la France : Bécot – 02 41 43 60 20 – contact@becot-sas.fr – www.becot-sas.frwww.wangen.com

Frédéric Douard


Les réservoirs de stockage de biogaz à double membrane Agrotel

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Couverture double membrane Agrotel sur des digesteurs en France, photo Evalor

Réservoir à double membrane en demi-spère sur réservoir en acier, photo Agrotel

Des solutions textiles de haute qualité et orientées vers l’avenir destinées aux réservoirs de stockage de gaz et aux fosses de stockage font d’Agrotel l’un des principaux fabricants européens de composants dans le secteur du biogaz. Orientés vers l’évolution des exigences et les nouveaux domaines d’application, les concepts de stockage innovants sont constamment perfectionnés et adaptés individuellement aux besoins du client.

Les réservoirs à double membrane d’Agrotel, destinés au stockage de gaz et du biogaz en particulier, ont fait leurs preuves dans le secteur agricole et industriel et ce dans le monde entier. Une construction robuste et l’interaction de matériaux de haute qualité garantissent l’efficacité et le succès des installations équipées.

Ces équipements se caractérisent par leur structure en acier inoxydable. À partir du support central en acier inoxydable, des sangles textiles s’étendent en étoile jusqu’à la paroi du réservoir. Elles sont entièrement recouvertes d’un filet et remplissent une fonction de support. La membrane intérieure et extérieure sont toutes deux très résistantes à la déchirure, ignifuges et étanches. En fonction des exigences statiques et des conditions de pression, différents tissus en polyester sont utilisés, qui sont vernis sur les deux faces et plastifiés afin de répondre aux normes de qualité les plus élevées.

Couvertures à double membrane Agrotel

Dimensions disponibles pour les gazomètres Agrotel

Le dimensionnement optimal du réservoir est déterminé après consultation individuelle, en tenant compte des paramètres sous-jacents. En fonction du concept de l’installation et de la composition du substrat, Agrotel propose également des variantes à volume plus importants en plus de la forme standard qui est 29 % d’une sphère. Ces variantes sont 33 %, 40 % ou 50 % d’une sphère.

Le concept tout clé en main caractérise le service d’Agrotel. Grâce à la gestion complète du projet sur le site de Basse-Bavière, de la planification à la conception technique et à la production, il est possible de réagir de manière flexible aux besoins individuels des clients. En plus du montage professionnel, des prestations de services d’entretien font partie de nos services. Par conséquent la longévité de l’installation est garantie et cela réduit les temps d’arrêt et permet des résultats optimaux à long terme.

Agrotel GmbH – info@agrotel.eu – www.agrotel.eu

TTL France, spécialiste des manches filtrantes pour la combustion de biomasse et déchets

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Manche filtrante, photo TTL

TTL France confectionne sur mesure tous types de manches et poches filtrantes destinées à équiper, en voie sèche, les installations de dépoussiérage et de traitement des fumées, et tout particulièrement dans le domaine de la combustion de biomasse et de déchets urbains ou industriels. Pour cela, l’entreprise dispose d’une gamme complète de médias filtrants produits au sein du groupe Testori, la maison mère de TTL France. Ses clients dans le domaine de la biomasse sont les constructeurs de filtres tels que Lühr, Scheuch, Tecfidis, Nedermann, Compte.R. ou Nexair pour leur première monte, et les exploitants de chaufferies biomasse pour le suivi de leur filtre et le renouvellement de leurs manches tels qu’Engie, Dalkia, Albioma, Idex et Coriance ou les industriels exploitant leurs propres installations.

Une histoire liée à des référents européens de la filtration

Plages de températures supportées par les différents médias filtrants

TTL France a été créée en 1990 lorsque la société Dollfus & Noack, basée à Sausheim en Alsace, a décidé de céder son activité filtration. L’activité de confection des manches filtrantes a démarré sur le site d’Illzach dans le département du Haut-Rhin, et en 1998, pour faire face à la croissance de cette activité, l’entreprise a construit une nouvelle usine à Sausheim, au sein de la zone industrielle de Mulhouse Nord.

En 1999, suite à deux mouvements d’actionnaires majoritaires, allemand puis suédois, l’entreprise a intégré le groupe Fratelli Testori Spa basé à Milan, pionnier de la filtration textile depuis 1905. Le groupe Testori c’est aujourd’hui 1,5 million de manches filtrantes fabriquées chaque année dans les cinq usines du groupe, tous secteurs de l’industrie confondus.

L’entreprise, qui compte aujourd’hui 47 collaborateurs, est dirigée par Philippe Kiechel. La société est active en France, dans les Dom Tom, en Suisse, en Belgique, en Allemagne et sur le continent Africain. Toutes ces zones géographiques sont animées par des technico-commerciaux expérimentés.

Des solutions de filtration sur mesure

Il n’y a pas de réponses toutes faites chez TTL France, chaque demande est analysée individuellement. En effet, avec la longue expérience de son personnel, et la parfaite connaissance des propriétés des fibres textiles sélectionnées par le groupe Testori, l’entreprise préconise pour chaque client la solution la plus adaptée à ses besoins et à ses exigences de performance.

Filtration de poussières en chaufferie biomasse, photo TTL

Ainsi, pour répondre aux conditions de fonctionnement des installations biomasse travaillant dans des plages de température allant de 0 à 250 °C, TTL dispose d’une large gamme de feutres aiguilletés et de tissus techniques composés de fibres ayant des propriétés spécifiques tels que le méta aramide, le PPS, le P84, le PTFE, le mixte PTFE/P84 et le verre, media filtrants ennoblis par des traitements ou laminés avec une membrane en PTFE.

Manche de filtration en feutre aiguilleté, photo TTL

La masse spécifique des médias est calculée précisément par rapport au système de décolmatage des filtres, avec une déclinaison du grammage de 350 à 800 g/m², , ce qui permet de répondre aux sollicitations de l’ensemble des modes de décolmatage : du secouage à contre-courant ou du décolmatage basse pression à 0,5 bar, au décolmatage à haute pression jusqu’à 6 bar.

Les caractéristiques des feutres peuvent être améliorées par des traitements thermiques, physiques ou chimiques, pour une adaptation spécifique aux caractéristiques des poussières à filtrer et des polluants en présence dans les fumées.

Un même media peut aussi associer des fibres de finesses, de natures et de formes différentes, pour optimiser les performances afin de répondre aux exigences environnementales toujours plus strictes (PM 10, PM 2.5).

Une démarche de qualité exigeante

La société Testori est certifiée ISO 9001 depuis 2000. TTL France bénéficie donc d’un approvisionnement de matière première sécurisé et d’une traçabilité continue, depuis les fibres sélectionnées chez des chimistes de renom jusqu’aux manches confectionnées dans ses ateliers.

La perméabilité et l’épaisseur des médias filtrants sont contrôlées en continu lors de leur fabrication. Un contrôle de l’ensemble des caractéristiques techniques est effectué en laboratoire sur le produit fini : poids, perméabilité, épaisseur, résistances maximales à la rupture et allongements maximums à la rupture.

Atelier de fabrication de manches, photo Testori

Un bureau d’étude est intégré à l’atelier de confection et dispose d’une bibliothèque complète de plans constructeurs. Une collaboration directe avec les techniciens de terrain, permet de confectionner sur mesure des manches parfaitement adaptées à chaque installation.

Chaque dossier technique est validé par la réalisation d’une présérie et de manche testée à blanc pour simuler les conditions réelles, en la montant dans un trou de platine au bon diamètre et en y insérant le panier adapté selon le constructeur du filtre.

Couture de manche, photo TTL

La découpe des rouleaux de feutre aiguilleté en bobinots aux dimensions voulues, est automatisée ce qui permet de garantir une découpe optimale et régulière. Ces bobinots sont utilisés pour la confection du corps tubulaire des manches filtrantes qui se fait sur des automates de couture. L’assemblage se fait soit par une couture chaînette classique, soit par la thermo-soudure à air chaud des deux lèvres du media filtrant lorsque la fibre utilisée est thermoplastique. Ces outils de confection modernes garantissent une couture ou une soudure régulière, et bien linéaire sur toute la longueur des manches sans effet banane. Les réglages préalables des automates de thermosoudure, sont systématiquement validés par un contrôle de la résistance de la soudure au laboratoire.

Intervention d’un technicien, photo TTL

TTL France dispose d’une capacité de réactivité très importante pour réaliser, en cas de problème sur les installations, des dépannages qui sont très appréciés de la clientèle qui travaille en feu continu et qui souhaite réduire ses temps d’arrêt.

Prestations de service & maintenance

Pour répondre aux attentes de solutions clés en main de ses clients, en 2000, TTL France a complété son offre de fournitures, par des prestations de montage, de maintenance, d’expertise, de régénération in situ et de ventes de pièces de rechange pour équiper les filtres : EV, kit membrane, panier, joints d’étanchéité, coffrets séquenceurs, réservoirs de décolmatage, poudre fluorescente pour tests d’étanchéité…

Le montage

D’apparence facile, l’opération de montage des manches se révèle délicate et parfois complexe si l’on veut garantir les performances des filtres. L’opération commence par la dépose des manches en fin de vie, dans un environnement difficile et pollué, qui implique une organisation optimale pour la protection du personnel et du lieu d’intervention contre la pollution.

Montage de manches sur un filtre vertical, photo TTL

Lors de la phase de remontage, l’équipe s’assure de l’extrême propreté du caisson d’air propre et plus particulièrement de la plaque à trous, car du bon positionnement des manches dépendra la bonne étanchéité. Ainsi, cette prestation aura une influence déterminante sur les émissions de poussières à la cheminée. L’introduction délicate des paniers est également importante pour la durée de vie des manches.

Montage de manches horizontales, photo TTL

Test de fuite sur un filtre en place à la poudre fluorescente, photo TTL

Pour valider le montage d’un nouveau jeu de manches, ou pour localiser des fuites suite à la constatation de pics d’émissions de poussières, il est conseillé de réaliser un test à la poudre fluorescente, un traceur inerte et non toxique qui réagit à la lumière ultra-violette. Pour la réalisation de ce test, après inspection scrupuleuse du filtre côté air propre, après obstruction ou dépose des manches visiblement percées, la poudre est injectée en amont du filtre dans le courant d’aspiration. Pour détecter les fuites, le tirage est arrêté et commence alors l’inspection du caisson d’air propre, des rampes de décolmatage, des venturis et du haut des manches à l’aide d’une lampe à ultra-violet, et ce dans le noir le plus complet. La présence de traceur indique la fuite.

L’amélioration

Pour améliorer les performances d’un filtre en place, ou dans le cadre d’un contrat de maintenance, voir ponctuellement en cas de problème, les équipes de TTL Maintenance interviennent sur site pour réaliser un diagnostic et pour proposer une solution si cela est possible. Cette intervention donne lieu à la rédaction d’un rapport de situation complété de recommandations techniques. Ce rapport peut contenir des informations comme des mesures de débit, de vitesse dans les gaines, de température et de point de rosée, d’épaisseur des tôles, la vérification des étanchéités, du système de décolmatage (cycles, pression, état des électrovannes), des analyses de manches et le calcul des pertes de charge du réseau de captation.

Inspection d’un filtre à manches horizontales, photo TTL

La régénération in-situ par le système JOC’AIR®

Suite à des incidents sur le circuit combustion des fumées (fuite chaudière) ou au niveau du filtre à manche (entrée d’air faux, défaillance du système de décolmatage) la perte de charge s’envole et devient incontrôlable. Il est parfois possible de ne pas remplacer le jeu incriminé et de procéder à une régénération in-situ des manches par le système JOC’AIR®. Une analyse préalable d’un élément filtrant issu de l’installation est nécessaire afin de valider l’intérêt d’une telle régénération. Si tel est le cas, les équipes de TTL Maintenance & Services se déplacent sur site et régénèrent les manches sans la dépose des paniers afin de donner une nouvelle vie aux manches.

Les inspections

Dans le cadre d’un contrat annuel ou sur une mission ponctuelle de maintenance, TTL Maintenance & Services réalise une visite d’expertise ou de suivi des installations, au cours de laquelle, les techniciens effectuent une série de mesures. Un prélèvement de manche peut être réalisé afin de procéder à son analyse dans le laboratoire de l’entreprise. Un rapport détaillé est remis au client à l’issue de ces prestations avec les recommandations et préconisations pour améliorer les performances des installations, incluant l’état de son jeu actuel de manches filtrantes.

Mesure dans une chaufferie biomasse, photo TTL

Les + de TTL Maintenance & Services

Les équipes interviennent en France Métropolitaine, sur les DOM-TOM au Benelux, en Suisse et sur le continent Africain. Elles sont composées d’un personnel formé, soigneux et motivé disposant des habilitations nécessaires. Les interventions peuvent s’organiser en 3 × 8 heures, y compris le week-end, pour raccourcir les délais de remise en service.

Test de manches sur site, photo TTL

TTL France est certifiée MASE, les techniciens disposent des EPI adaptés aux risques encourus (masque FFP3, lunette étanche, combinaison, masques ventilés…).

Pour limiter l’impact environnemental lors des prestations de remplacement les manches usagées sont évacuées par des goulottes textiles ou des big bags.

Le laboratoire de l’entreprise

Test d’allongement sur manche usagée au laboratoire TTL, photo TTL

En complément des travaux réalisés dans le cadre de l’assurance qualité pour le contrôle des médias filtrants, TTL France a développé une expertise sur le suivi des manches tout au long de leur vie. L’entreprise dispose de plus de vingt-cinq années de collectes d’informations sur le terrain et d’analyses de manches usagées. Cette base de données a permis de créer un système expert dont la vocation est la préconisation des médias filtrants et des traitements les mieux adaptés à chaque cas de figure.

Depuis la création de son laboratoire, TTL France a réalisé plus de 3000 analyses de manches usagées. Et comme il n’existe pas de norme pour ces analyses, elle a défini un protocole rigoureux pour chaque analyse. Elle utilise les appareils et les descriptions de la norme pour le média neuf et les transpose aux médias usagés. Ces appareils sont certifiés et calibrés chaque année par un organisme de contrôle.

Ces analyses comprennent une observation de la manche, le prélèvement d’échantillons, une mesure dynamométrique, une mesure de poids et de perméabilité, et une observation au microscope. Encore une fois, elles font l’objet d’un rapport.

Mesure de perméabilité sur manche usagée, photo TTL

Le laboratoire est également équipé pour la mesure de la résistance électrique des médias filtrants. Le frottement des poussières peut en effet provoquer localement une accumulation de charges électrostatiques avec un risque de production d’étincelles. En présence de poussières inflammables ou explosives, il est donc indispensable d’utiliser un média antistatique pour permettre l’écoulement des charges le long des manches.

Fibres de média filtrant au microscope à balayage, photo Testori

Le laboratoire est également équipé pour mesurer la taille des particules élémentaires des poussières et leur distribution granulométrique. Cette analyse optionnelle permet de choisir le media filtrant le mieux adapté, plus spécialement dans le cadre d’une filtration de poussières de granulométrie très faible ou à l’inverse de risque d’abrasion par des particules de taille élevée.

Section de fibres de média filtrant au miscroscope à balayage, photo Testori

Enfin, pour connaître la composition chimique des poussières à filtrer, le laboratoire dispose d’un microscope électronique à balayage permettant de déterminer la composition élémentaire. La quantification de l’azote est réalisée par la méthode Kjeldahl qui caractérise les sels d’ammonium et les dérivés nitrés. La spectrométrie infrarouge détermine quant à elle la composition des molécules organiques, ce qui informe sur l’origine des dégradations observées sur les médias.

Pour plus d’information : 
Philippe Kiechel / +33 389 31 22 30 – philippe.kiechel@ttlfrance.fr
 – www.ttlfrance.fr

Les locaux de TTL France à Sausheim, photo TTL

Frédéric Douard

A Varces, encore une chaufferie bois avec financement et gouvernance citoyens

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

La chaufferie communale bois de Varces, photo Hargassner

Varces est une commune périurbaine de 8500 habitants de la métropole grenobloise. Depuis 2018, elle anime un contrat territorial soutenu par l’Ademe et qui vise à faire émerger des installations de chaleur renouvelable utilisant moins de 1,2 GWh/an. Ce dispositif, animé par l’agence locale de l’énergie, l’Alec, et les services de Grenoble Alpes Métropole (la Métro), est très dynamique. La Métro, qui a d’ailleurs atteint ses objectifs en deux ans seulement, vient de signer un nouveau contrat avec l’Ademe. Concernant la commune de Varces, en 2016, elle avait étudié la mise en place d’un réseau de chaleur au bois pour son centre bourg, mais n’avait pu mobiliser les moyens techniques et humains pour porter ce projet. Relancée par l’Alec, elle a été séduite par la démarche « clés en mains » de la société Forestener et sa dimension citoyenne.

Forestener, société citoyenne, publique / privée

L’entreprise conçoit, réalise, finance et exploite, sur un terme de 15 à 25 ans, des chaufferies à bois avec ou sans réseau de chaleur, de 150 à 1 000 kW bois, avec une dimension locale et citoyenne. Elle a déjà réalisé trois réseaux de chaleur au bois dans la métropole grenobloise sur les communes de Quaix-en-Chartreuse et de Sassenage qui accueille deux installations. Celui de Varces est son quatrième.
Pour assurer la dimension citoyenne, Forestener travaille en partenariat avec :

  • EnergY citoyennes, société citoyenne de la métropole grenobloise qui réalise des projets énergétiques, en solaire par elle-même et en bois-énergie avec Forestener ;
  • Enercoop Aura, coopérative citoyenne de fourniture d’électricité renouvelable, qui s’intéresse également aux autres énergies renouvelables locales,
  • Energie Partagée Investissement, outil de financement citoyen national qui a déjà collecté à ce jour 27 M€ pour la réalisation de 80 projets en énergies renouvelables et citoyennes.

Ces trois structures, qui animent la mobilisation citoyenne, aux côtés des communes sur lesquelles des projets sont réalisés, sont actionnaires de Forestener, mais sont loin d’être les seules. Les autres actionnaires professionnels sont les trois concessions Hargassner de l’Est de la France (Alpes, Rhône-Savoie et Nord-Est) et le développeur Fabrik’EnR qui s’appuie sur les compétences techniques du bureau d’études éepos. Mais la plus grande partie du capital de la Sas, 65 %, est détenue par des citoyens et des collectivités. Son fonctionnement est de type coopératif sur le principe d’une voix par personne au sein du conseil de gestion.
Forestener intervient pour l’instant dans les régions Auvergne-Rhône-Alpes et Bourgogne-Franche-Comté et réalise actuellement ses sixième et septième projets sur les communes de Notre-Dame-de-l’Osier en Isère et de Membrey en Haute-Saône.

Signature de la DSP de 20 ans entre Jean Luc Corbet, maire de Varces à droite, et Eddie Chinal de Forestener

Le projet bois-énergie de Varces

Il s’agit d’un réseau de chaleur en acier pré-isolé de 640 mètres linéaires qui dessert sept bâtiments communaux sur la place centrale de la commune : un gymnase et ses vestiaires, une salle de spectacles, un centre culturel, un groupe scolaire, la Poste et un pôle de l’enfance. Soulignons que pour pouvoir raccorder le gymnase (1 000 m²) et le centre culturel (1 300 m²) au réseau, la municipalité a dû remplacer leur système de chauffage électrique par une distribution hydraulique. Une GTC a été mise en place, pour la visualisation à distance du fonctionnement et un relevé aisé des compteurs. La consommation annuelle du réseau sera de 1,1 GWh/an avec une couverture de 90 % minimum par le bois, ce qui permettra d’éviter chaque année l’émission de près de 225 tonnes de CO₂.

Vue de la GTC à Varces, image Forestener. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Les deux chaudières Hargassner ECO-HK de 250 kW à Varces, photo Hargassner

La production de chaleur est assurée par deux chaudières Hargassner Eco-HK de 250 kW de puissance unitaire, et en complément par la chaudière à gaz de 450 kW de la salle de spectacles qui a été conservée en état de marche pour assurer l’appoint et le secours. Les chaudières à bois sont assistées par un ballon d’hydro-accumulation de 10 m³ qui lisse les appels de puissance. Son dimensionnement a visiblement été bien fait puisque la chaufferie, qui a été mise en service en janvier 2021, n’a pas sollicité la chaudière gaz jusqu’à ce jour !

Pour héberger les chaudières et leur silo, une chaufferie très compacte a été construite à côté de la salle de spectacles. Il s’agit d’un local carré de 64 m² sur 5,5 m de hauteur, le silo représentant 50 % de la surface. Une trémie enterrée de réception du bois, avec trappe carrossable, est placée contre le bâtiment. Le transfert des plaquettes est assuré par deux vis horizontales, puis par deux vis verticales à projection qui garantissent un bon taux de remplissage de l’espace. Chaque chaudière dispose de son propre extracteur rotatif. L’autonomie du silo est de deux semaines par grand froid.

La chaufferie est arrêtée en été. Pour la production d’eau chaude sanitaire des vestiaires et de la Poste avec ses logements, durant cette période, des ballons mixtes ont été installés.

Livraison de bois-énergie par ABSRA, photo Forestener

La fourniture du bois-énergie, 500 tonnes de plaquettes forestières à l’année, a été confiée à la société ABSRA SAS, regroupant onze coassociés-producteurs, certifiée CBQ+ et avec un engagement sur les vingt ans du contrat de concession.

La centrale photovoltaïque de 6 kWc sur le toit de la chaufferie bois de Varces, photo Forestener

On peut souligner également que la commune de Varces est particulièrement impliquée sur les projets d’énergies renouvelables citoyennes. Outre son réseau de chaleur au bois, elle accueille une centrale photovoltaïque sur le toit de l’école, qui est aussi chauffée par le réseau bois, et une ombrière solaire sur un parking relais, des projets tous deux réalisées par EnergY Citoyennes.

Le montage du projet

La trémie de livraison du bois à Varces, avec trappe carrossable, photo Forestener

La mairie avait lancé, avec le support de l’Alec et de Fanny Michel avocate, une consultation de concession portant sur le projet bois-énergie, mais aussi sur la distribution hydraulique dans les deux bâtiments chauffés à l’électricité, le tout en intégrant des critères de financement et de gouvernance citoyenne, de performance énergétique et environnementale. Forestener a été lauréat de cette consultation, avec à la clé un marché sur vingt ans.

Le coût du projet se monte à un million d’euros dont 200 000 pour le génie civil chaufferie, 320 000 pour le lot chaudières et équipements silo, 230 000 pour le réseau de chaleur, 160 000 pour les sous-stations et 90 000 pour l’ingénierie. La distribution hydraulique dans les deux bâtiments chauffés à l’électricité a coûté 195 000 euros, le tout hors taxes.

Ces investissements ont bénéficié de 452 000 € de subvention du contrat de territoire Ademe-Métro de Grenoble et de 207 000 € de la Région.

Le silo de la chaufferie bois de Varces, avant mise en service, avec les deux vis verticales de remontée du bois et l’un des deux extracteurs, photo Hargassner

Contacts :

Frédéric Douard

Voir également ce reportage de téléGrenoble : 

À Méthavallon en Bretagne, la centrale de biométhane est affaire de femme

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

Nathalie Marais, exploitante de la centrale Méthavallon, photo Frédéric Douard

L’unité de méthanisation Méthavallon, située à Guichen près de Rennes, est une réalisation du fabricant HoSt France, filiale du groupe néerlandais du même nom. Le processus de production du biogaz, adossé à un élevage bovin à taille humaine, a été réalisé avec la solution de méthanisation agricole de HoSt, le Microferm+. La partie purification est quant à elle la solution membranaire de Bright Biomethane, la filiale de HoSt dédiée à la purification du biogaz et à la récupération de CO₂. L’ensemble des installations a été livré clé en main par HoSt France.

Diversifier, mieux qu’agrandir

Le GAEC du Vallon, à l’origine du projet et de la société Méthavallon, est composé de quatre associés : Nathalie et Stéphane Marais, Isabelle Cheminel et Loic Robert. Ils exploitent 260 hectares en blé, maïs, colza et prairies, et implantent 80 ha de couverts de seigle en hiver, valorisés en CIVE. La production laitière est assurée par un troupeau de 120 vaches.

La ferme du Vallon à Guichen, photo HoSt

Ce projet est l’aboutissement de dix années de réflexion, de recherches et d’études dans le but de renforcer l’activité d’élevage. Ce choix, longuement mûri, a été celui de la diversification plutôt que de l’agrandissement. Il insuffle une nouvelle dynamique dans l’exploitation et des perspectives après de longues années d’incertitude dues à la baisse du prix du lait.

Les associés de la Sarl Méthavallon sont Nathalie, Stéphane et Isabelle. Leur projet a été accompagné par la Chambre d’Agriculture et par GRDF. Ensemble, ils ont pris soin de le présenter en réunions publiques aux habitants des hameaux concernés.

La trémie d’incorporation chez Méthavallon, photo HoSt

L’investissement, qui se monte à deux millions d’euros, a été co-financé par une seule et unique banque locale, le Crédit Mutuel de Bretagne. Les travaux ont débuté en janvier 2019, le remplissage du digesteur s’est fait mi-février 2020 et l’injection du biométhane a débuté le 10 mars juste avant le premier confinement dû au Covid. Le débit nominal a été atteint en août, dans les conditions imposées par la pandémie.

L’embauche d’une salariée pour la traite a permis de libérer Nathalie qui assure le suivi et la conduite de la nouvelle activité.

La production de biogaz

Le choix du constructeur HoSt s’est fait parmi six concurrents. Les critères qui ont emporté la décision sont d’une part le système d’incorporation directe des intrants dans le digesteur, simple et efficace, et d’autre part la capacité de HoSt, comme seul interlocuteur, à proposer une solution globale de méthanisation et de purification clé en main. Dans la décision, un petit plus a peut-être aussi fait la différence, c’est la relation humaine qui s’est rapidement instaurée avec l’équipe de HoSt France.

Synoptique de contrôle-commandes de la méthanisation, photo Frédéric Douard. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La ration journalière, alimentée à 100 % en autonomie sur la ferme, via une trémie de dosage de 15 tonnes, est composée de 12 tonnes de lisier frais en provenance des laitières, de 3 tonnes de fumier pailleux en provenance de leur suite, de 2 tonnes de maïs ensilage et de 6 tonnes de CIVE, ce qui fait 23 tonnes par jour et 8400 tonnes par an. Les intrants solides sont stockés sur trois silos à plat qui totalisent 1 000 m², ainsi que sur une fumière existante. Le lisier frais est stocké dans une préfosse alimentée par un lisioduc.

La digestion est réalisée dans une cuve de 1 275 m³. Le digestat sortant est stocké dans deux cuves de 1150 et 3 350 m³, des structures existantes, avec agitateur, et qui ont été rehaussées et couvertes. Avec cela, l’entreprise peut stocker la totalité du digestat produit entre les périodes d’épandage. Le digestat est épandu brut et en totalité sur les terres du GAEC avec une tonne à enfouisseur, sur toutes les cultures et prairies.

Intervention de maintenance chez Méthavallon, photo HoSt

Pour le suivi de l’activité, un contrat forfaitaire d’assistance sur mesure est signé à l’année avec HoSt, incluant la biologie mais pas les pièces de rechange.

La production de biométhane sans auto-consommation

À côté de l’unité de production de biogaz de HoSt, la société Bright Biomethane a construit et installé un module de purification en conteneur, le PurePac Compact. Il utilise la technologie de séparation membranaire et a été dimensionné pour traiter 100 Nm³ de biogaz et en sortir 55 Nm³ de biométhane chaque heure.

Zoom sur le module de purification membranaire chez Méthavallon, photo HoSt

Le biométhane est injecté dans le réseau GRDF grâce à une conduite de raccordement au réseau de 4,5 km qui permet un débouché permanent vers la commune de Guichen. Afin d’absorber toute la production d’été, un maillage de 2,4 km a été réalisé pour connecter Guichen à Bruz, ce qui permet un débouché vers l’agglomération rennaise. Ce choix a représenté un coût de 400 000 €, mais a bénéficié d’une aide de GRDF, et cette branche a permis sur son trajet le raccordement au gaz d’une trentaine de maisons de deux hameaux, notamment suite aux réunions publiques !

Les échangeurs à contre courant pour la récupération de la chaleur du digestat, photo Frédéric Douard

La toute petite chaudière à gaz, si peu utilisée, photo Frédéric Douard

Sinon, il faut rappeler une performance des centrales biométhane de HoSt : elles sont quasiment autosuffisantes thermiquement et leur auto-consommation de biométhane est marginale. La chaleur nécessaire au chauffage du digesteur est en effet récupérée en trois à quatre endroits de la chaîne des processus : tout d’abord par un échangeur sur le biogaz en sortie du gazomètre, avant la déshydratation ; ensuite sur la compression du biogaz de 14 à 16 bar avant sa purification ; et enfin, la plus grosse part, sur le digestat en sortie de digesteur, avant transfert dans les cuves de stockage, par un échangeur tubulaire à contre-courant.

Contacts :

  • Méthavallon – Nathalie Marais – 
02 99 57 08 21 – gaec.duvallon@wanadoo.fr
  • HoSt France – info@hostfrance.fr
 – 02 44 05 53 90 – www.host.nl/fr/

Frédéric Douard, en reportage à Guichen

Retour d’expérience sur la chaufferie bois & paille de Rosières-près-Troyes

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Article paru dans le Bioénergie International n°73 de juin 2021

La chaufferie bois & paille de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

La chaufferie biomasse de Rosières-près-Troyes alimente depuis 2013 le réseau de chaleur du quartier des Chartreux au sud de l’agglomération de Troyes. Ce réseau, de 10 km a été créé en 1989, au même moment que la création de la SEM Energie qui le gère. L’objectif, en plus d’utiliser des bioénergies locales, était d’éviter la rénovation d’un grand nombre de chaufferies de logements, d’établissements hospitaliers, d’établissements scolaires et universitaires, d’équipements sportifs, de bureaux et d’industries. Dès lors, la production est assurée par trois installations : la chaufferie bois-paille de 8 MW qui couvre 60 à 70 % des besoins, la chaufferie des Chartreux équipée de trois chaudières mixtes gaz / fioul domestique et utilisée en appoint, et la chaufferie du Centre Hospitalier de Troyes qui n’intervient qu’en secours.

Le choix original de la multi-bioénergie

Lors de la création de la nouvelle chaufferie centralisée, le recours à toutes les énergies renouvelables concentrées et stockables a été envisagé, de la géothermie profonde aux bioénergies. Si la prospective technico-économique pour la géothermie n’a pas été concluante, la chambre d’agriculture de l’Aube a réalisé en 2008 les études de ressource pour le bois, les agrocombustibles et le biogaz. Une unité de méthanisation avec cogénération était alors envisagée aux abords de la chaufferie, mais a dû être abandonnée suite à une forte opposition des riverains, peut-être par manque d’information et de pédagogie. Le projet avec trois bioénergies aurait pu être encore plus exemplaire, et au final seuls le bois et la paille, tous deux abondants dans le secteur, ont été retenus.

Déchargement d’un camion de paille à la chaufferie de Rosières-près-Troyes, photo Guillaume Rollat

Pour la paille, l’étude avait fait apparaître que 15 000 tonnes étaient localement mobilisables chaque année pour l’énergie dans un rayon permettant de garantir un coût de transport acceptable, et surtout sans nuire à la fertilisation des sols, ni au marché de la litière. Aujourd’hui, les besoins de la chaufferie représentent 1 % de la production annuelle de pailles de céréales du département. C’est aussi la Chambre d’agriculture qui a assuré la mise en relation entre porteurs du projet et producteurs de paille.

L’un des trois silos carrossable à bois de la chaufferie de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

La consommation de biomasse s’établit donc de 9 à 10 000 tonnes de plaquettes forestières et à 4000 tonnes de paille par an. Cette dernière est achetée dans un rayon de 30 km autour de la chaufferie et le mix 2020 s’établissait à 51 % bois, 17 % paille et 32 % gaz.

Autre vue de la chaufferie bois & paille de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

Les investissements de ce projet se sont montés à 4,5 M€ pour la chaufferie, dont une route d’accès et des mesures archéologiques liées à la présence d’un aqueduc gallo-romain, et 2,5 M€ pour le réseau. Pour le financement, les banques, qui sortaient tout juste de la crise de 2008, ont été plus que frileuses, ce qui a fait perdre un an au projet. La solution a finalement été trouvée avec BPI France, filiale de la Banque des territoires, le Crédit Agricole Champagne Bourgogne, le CIC, et par une garantie bancaire obtenue avec un système de Dailly (garantie sur les subventions ADEME et FEDER et vente de chaleur).

Les trois portes de silos à bois à droite et trois portes de conteneurs à cendres, photo Frédéric Douard

La baisse du coût de l’énergie, relative au changement d’énergie, qui devait initialement être assez conséquente au moment de l’émergence du projet alors que le prix du gaz était au plus haut, est actuellement due exclusivement au taux de TVA réduit. Le différentiel de coût d’exploitation, entre la biomasse et le gaz, est en effet actuellement inexistant voire légèrement négatif ces dernières années. Depuis 2014, le prix des combustibles fossiles a en effet chuté et demeure peu impacté par la taxation du carbone. Le coût de l’énergie était en 2020 en moyenne de 74 €/MWh livré en sous-stations. Notons que ce prix bénéficie de la valorisation des quotas carbone auxquels la SEM Energie était soumise en raison de sa chaufferie gaz de plus 20 MW. Sans la mise en place de ce projet, la SEM énergie aurait des quotas de CO2 à acheter.

La chaufferie biomasse

Elle dispose d’une chaudière Compte R. à bois de 4,5 MW, équipée d’un électrofiltre et d’un condenseur Scheuch qui permet de récupérer 600 kW supplémentaires de chaleur sur les fumées de la combustion du bois humide.

La chaudière à bois de la chaufferie de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

La seconde chaudière Compte R. de 3,3 MW fonctionne à la paille. Elle est équipée d’un économiseur à tubes de fumées et d’un filtre à manches Tecfidis. L’économiseur permet de récupérer l’énergie des gaz de combustion lorsque les échangeurs de la chaudière à paille, avant chaque séance de ramonage mécanique, commencent à se couvrir de poussière. Car la combustion de la paille en produit beaucoup d’une poussière particulièrement isolante. Ainsi, lorsque l’échange est moins bon dans les échangeurs, la température des fumées augmente en sortie de chaudière et elle est récupérée par l’économiseur, ce qui globalement évite la baisse de rendement.

La chaudière à paille de Rosières-près-Troyes, avec à gauche son économiseur, photo Frédéric Douard

Un ramonage mécanique des échangeurs des chaudières est ainsi réalisé tous les quatre mois pour le bois et tous les mois pour la paille, et ce malgré l’action permanente des systèmes de ramonage pneumatique installés sur les deux chaudières. Pour résoudre le problème de la perte d’échange due à l’encrassement rapide des échangeurs de la chaudière à paille, plusieurs solutions sont envisageables : une chaudière surdimensionnée mais qui induit une surconsommation momentanée, une chaudière à trois parcours au lieu de deux, ou comme ici un économiseur après la chaudière, a priori la solution la plus efficace.

Le filtre à manches de la chaudière paille de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

Sinon, malgré cette forte production de poussière dans la chaudière à paille, le filtre à manches joue pleinement son rôle. La chaufferie, qui est en déclaration ICPE, transmet chaque année un rapport d’exploitation à la DREAL, notamment sur ses émissions atmosphériques ici limitées à 30 mg/Nm³ à 6% d’O₂. Dans la pratique, le suivi permanent montre un taux moyen de 15 à 17 mg/Nm³.

L’électrofiltre de la chaudières bois de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

Si les cendres volantes sont évacuées en centre d’enfouissement, les 500 tonnes de cendres foyères du bois et de la paille sont mélangées et reprises par les fournisseurs de paille pour restitution aux sols agricoles. Les taux de cendres sur masse anhydre varient de 1 à 2 % pour le bois et de 5 à 7 % pour la paille.

La cendre de la chaufferie de La chaufferie bois & paille de Rosières-près-Troyes, photo FD., photo Frédéric Douard

C’est la SEM Energie qui porte les investissements et qui gère le poste P1 des approvisionnements. La conduite et la maintenance de la chaufferie, les postes P2 et P3, ont été confiés en 2013 à la société Dalkia pour une durée de 20 années. Dalkia a également réalisé la maîtrise d’œuvre de la construction de la chaufferie et de son raccordement au réseau.

La logistique paille

La fourniture de paille fait l’objet d’un contrat pluriannuel avec la Sas Propaille qui regroupe neuf entreprises de travaux agricoles et des exploitations agricoles : elle produit, récolte et assure la livraison de la paille à la chaufferie. Chaque sociétaire assure lui-même le stockage de la paille destinée à la chaufferie. La fourniture à la chaufferie représente 10 000 grandes balles rectangulaires (250 × 120 × 90cm), soit en moyenne 5 % de l’activité paille de chacune des entreprises agricoles associées. Quant aux exploitations agricoles, pour des questions agronomiques, elles ne doivent pas exporter plus de 50 % de leur production.

Les portes d’accès aux trois travées du silo à paille, photo Frédéric Douard

Car en termes d’agronomie, la première question qui se pose lorsqu’on parle d’exportation de paille, c’est la préservation de la matière organique du sol. Dans le secteur de Troyes, les sols permettent des rendements en paille élevés, de l’ordre de cinq tonnes par ha, et les taux de matières organiques permettent l’export. La généralisation des couverts hivernaux et la disponibilité en compost permettent aujourd’hui de compenser ces exportations de matière organiques, de potassium et de phosphore. Le développement des techniques culturales simplifiées a aussi conduit les agriculteurs à vouloir davantage exporter les pailles pour faciliter le semis direct.

Le hangar à paille de la chaufferie de Rosières-près-Troyes avec ses trois travées, photo Frédéric Douard

Les producteurs sont rémunérés à hauteur d’environ 20 €/MWh, soit 80 € par tonne livrée. Le prix est révisé en fonction des indices des prix à la consommation et de celui des prix d’achat des moyens de production agricole (IPAMPA), ainsi que des coûts du travail et du transport. La paille, tout comme le bois, est facturée au MWh. Elle affiche un pouvoir calorifique moyen de 4 MWh par tonne qui est estimé par mesure d’humidité. Celle-ci doit rester sous les 15 % sur brut et est relativement constante, entre 10 et 12 %.

Le pont roulant du silo à paille, photo Frédéric Douard

La paille, d’orge ou de blé uniquement, est livrée une fois par semaine par sept camions de 44 balles, soit un peu moins de 20 tonnes. Elle est déchargée par l’exploitant de la chaufferie et rangée dans trois travées prévues à cet effet, pour permettre la reprise automatique au grappin. Le volume de stockage, qui peut contenir jusqu’à 300 balles sur cinq hauteurs, permet une autonomie de six à sept jours.

Le système de griffe du grappin à paille de la chaufferie de Rosières-près-Troyes, Frédéric Douard

Le grappin à griffe dispose ensuite les balles sur un convoyeur qui, à l’approche de la chaudière, opère un basculement des balles qui s’enfilent à la verticale dans une trémie située juste au-dessus du vérin poussoir d’introduction dans le foyer. À chaque cycle de poussoir, les balles sont sectionnées en tronçons de 30 à 40 cm. Une guillotine assure l’étanchéité entre le poussoir et le foyer. La paille avance ensuite dans le foyer par l’action de la grille mobile, sur le même principe que pour le bois, mais avec une vitesse et des alimentations en airs comburants différentes.

La paille-combustible, peu connue en France

Si la combustion de la paille brute est connue au Danemark, en Allemagne du Nord, en Pologne, en Ukraine ou en Biélorussie depuis des décennies, c’est moins le cas en France. Les chaufferies automatiques à agro-combustibles les plus fréquentes en France sont plutôt des chaufferies à produits fluides et homogènes comme le miscanthus broyé, les coques de tournesol, les poussières de céréales ou la rafle de maïs.

Combustion de rafles de maïs dans une chaudière Compte R à Strasbourg, photo Frédéric Douard

La paille est un combustible très hétérogène du point de vue composition physico-chimique, à la fois selon les espèces, mais aussi selon le sol sur lequel elle a poussé. Ici, elle est originaire de neufs terroirs différents. La difficulté par rapport au bois déchiqueté, est qu’il est impossible de réaliser un mélange des balles pour obtenir une qualité uniforme et continue. Les variations de qualité sont aussi liées aux différences de densité des balles, en provenance de neuf fournisseurs utilisant neufs presses différentes. Elle peut varier de 380 kg/balle en orge à 510 en blé. Les variations d’humidité sont quant à elles, comme pour le bois, faciles à contrôler.

Pour obtenir une combustion complète et non polluante, ces variations vont donc demander un paramétrage très variable de la chaudière, que ce soit pour des raisons physico-chimiques ou de pénétration de l’air dans le combustible. Mal gérées, ces variations vont entraîner des bourrages du système d’introduction, la formation de mâchefers ou d’imbrûlés dans les cendres et parfois même ne permettront pas d’atteindre la puissance souhaitée.

La formation de mâchefers dans les cendres est évitée par un suivi précis des qualités de pailles, photo Frédéric Douard

Face à ces inconnues de départ, l’exploitant a dû appréhender la technologie et déterminer les réglages adéquats en fonction de la qualité du combustible. Cet apprentissage de l’exploitant, qui s’est fait de conserve avec les fournisseurs de paille et bien sûr avec le constructeur de la chaudière, a duré trois années avant de trouver un fonctionnement satisfaisant.

Aujourd’hui, la saison de chauffe est gérée par campagnes de combustion, qualité par qualité, sans mélange des pailles, ni en nature, ni en origine. Une dizaine de recettes de paramétrage de la chaudière a ainsi été mise au point pour parer à tous les cas de figure, sauf un qui a été écarté. En effet, les pailles provenant de la Champagne crayeuse brûlaient facilement, alors que celles de Champagne humide avaient tendance à produire des mâchefers. Cette seconde origine a donc été écartée.

Le système d’introduction par balles de paille tranchées dans la chaudière de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

Cette installation a été conçue il y a une bonne dizaine d’années. Aujourd’hui, le constructeur a modifié son approche et alimente ses chaudières en paille démêlée au broyeur, et non en bottes tranchées. La combustion est plus régulière. Il a aussi systématisé le recours aux grilles de foyer refroidies à eau, et non-plus seulement à l’air, pour éviter les mâchefers. Il surdimensionne également ses chambres de combustion et ses échangeurs pour limiter d’une part la production d’oxyde d’azote, et d’autre part l’impact de la sédimentation des poussières sur la puissance des échangeurs. Et comme l’expérience l’avait démontrée à Rosières, le filtre à manches et l’économiseur confirment leur efficacité. Ce schéma d’installation vient d’ailleurs d’être mis en œuvre à la chaufferie paille du Dolmen à Poitiers.

Le condenseur des fumées de la chaudière bois de Rosières-près-Troyes, photo Frédéric Douard

Contacts :

  • La SEM Energie : Guillaume Rollat
 – 03 25 70 64 65 – contact@semenergie.fr – www.semenergie.fr
  • L’exploitant : Frédéric Bouillon – frederic.bouillon@dalkia.fr – 03 25 71 20 19 – www.dalkia.fr
  • Le chaudiériste : 04 73 95 01 91 – commercial@compte-r.com – 
www.compte-r.com
  • Électrofiltre sur la chaudière bois :
 06 13 99 43 06 – f.gallic@scheuch.com – www.scheuch.com/fr/
  • Filtre à manches sur la chaudière paille : 04 74 61 36 67
 – contact@tecfidis.fr – tecfidis.fr
  • Propaille : Eric Launoy, – 06 07 83 35 69
 – earl-du-plessis@wanadoo.fr

Certaines informations figurant dans cet article proviennent des travaux du RMT Biomasse & Territoires, dont la synthèse est téléchargeable à ce lien.

Frédéric Douard, en reportage à Rosières-près-Troyes

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