GAT 1 : Biomasse pour l`énergie VERROUS

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie
COLLOQUE du PROGRAMME ENERGIE du CNRS
GAT 1 : Biomasse pour l’Energie
Axe : Thermochimie (« Voie sèche »)
par
Jacques LEDE, Directeur de Recherche au CNRS, LSGC - Nancy
1 –Valorisation thermique de la biomasse
2 –Difficultés générales
3 –Verrous scientifiques
4 –Axe voie sèche du GAT. Compétences et objectifs

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie
Procédés
Filières Réactions Produits Objectifs
Combustion
Gazéification
Pyrolyse
Oxydation
complète
Transformation en
atm. réactive 02,
Air, H2O
Transformation
en atm. inerte
CO2, H2O
H2, CO
Rapide (600-1000°) gaz
Pyrogazéification
Rapide (500-600°) oils
Pyroliquéfaction
Lente charbon
Chaleur, Electricité
Chaleur,
Electricité
(turbines, moteurs)
Synthèse chimique
(méthanol, Fischer Tropsch)
H2(PAC)
Chaleur, électricité,
carburants substitution,
chimie
Charbon de bois
Energie domestique (PVD)
Charbon actif
Remarque : Mécanismes primaires de pyrolyse en amont de toutes ces transformations.
VALORISATION THERMIQUE DE LA BIOMASSE

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie
DIFFICULTES GENERALES
-Epuration des effluents : Particules –Goudrons –Alcalins - NOx, S, NH3,
-Stockage et conversion des produits
-Couplages optimaux : réacteurs, capacité de traitement, petites unités ou
unités centralisées, biomasse (nature, disponibilité, stockage, transport), marché,
rentabilité, …
-Choix : Filières - Objectifs
-Maîtrise et optimisation des procédés : propres et sélectifs, apport
d’énergie, optimisation énergétique …
PAH – Cendres … (filtration, craquage, lavage, température …)

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie
VERROUS SCIENTIFIQUES
-Connaissances physicochimiques (biomasse, cellulose, lignine,…) :
- Processus élémentaires pyrolyse, gazéification, transferts
- Catalyseurs :
- Techniques de mesures de cinétique rapides
-Connaissances sur les réacteurs :
- « Habituels » à adapter
- Nouveaux types plus spécifiques
- Multifonctionnels
- Gazéification en plusieurs étapes
- Pyrogazéification et/ou pyroliquéfaction rapide
- Modèles sur bases scientifiques (extrapolation fiable)
-Connaissances bibliographiques sur plus d’un siècle.
Décomposition biomasse
Réactions secondaires
Epuration
Spécifique pour tel ou tel objectif (ex. H2)
Désactivation
-Mécanismes de formation et d’élimination des aérosols, goudrons, PAH …

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie
-COMPETENCES ET COMPLEMENTARITES RASSEMBLEES:
* Equipes nouvelles et anciennes (25 ans) dans cette thématique
* Modélisation et
Expérimentation
- Décomposition thermique et combustion de solides
- Réacteurs : lit fixe, fluidisation, cyclone
(Micro-échelle et pilote)
* Pyrolyse (lente, rapide, ablative), gazéification, vapogazéification, combustion :
(biomasse, charbon, boues)
* Catalyse –cinétique (solide, gaz) - Thermodynamique
* Caractérisation de solides
-OBJECTIFS :
Les travaux du GAT doivent, en particulier, aboutir à un PRI sur la production
optimisée de gaz de synthèse
-FONCTIONNEMENT :
Départ sur un noyau dur (@ 5 équipes), mobilité, ouverture vers d’autres GAT,
synergie forte avec l’axe « voie humide ».
AXE « VOIE SECHE » DU GAT
* Etc …