Etude d'un procédé de gazéification de biomasse en ambiance ...

II –Etat de l’art des procédés de gazéification
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industriels banals, de la biomasse avec pour finalité, non pas la production de biocarburant
mais la production d’électricité par combustion du gaz de synthèse dans une turbine, une
chaudière, voire un moteur à gaz.
On peut envisager un schéma de procédé où le gaz de synthèse, plus ou moins riche
en H2/CO, est filtré en sortie de réacteur, passe dans un échangeur de chaleur pour produire
de la vapeur puis est brûlé dans une turbine reliée à un alternateur ; la chaleur résiduelle est
récupérée par une chaudière dont la vapeur, associée à celle produite dans l’échangeur en
sortie de gazéifieur, entraîne un turbo-alternateur. On peut ainsi espérer un rendement de
conversion (énergie électrique produite / PCI de la charge) de ~40 % alors qu’aujourd’hui le
même rendement pour un incinérateur « classique » moderne d’ordures ménagères (four à
grille + chaudière + turbo-alternateur) ne dépasse pas 20 %.
Le réacteur de gazéification par plasma peut éventuellement comporter 2 étages : un
premier étage de gazéification autothermique où l’énergie nécessaire est apportée par la
combustion d’une partie de la charge ; le gaz de synthèse produit en sort aux environs de 800
à 900°C et passe ensuite dans un réacteur plasma où la température dépasse 1200°C pour
craquer totalement les goudrons.
Qu’il soit à un ou deux étages, plus on introduit d’oxygène, moins on consomme
d’électricité mais plus pauvre en H2/CO est le gaz produit.
Dans les procédés à un étage la matière minérale ne voit pas de température
supérieure à celle de fusion.
Les acteurs industriels du domaine sont nombreux : on peut citer, sans être exhaustif,
PLASCO ENERGY, WESTINGHOUSE, TETRONICS, SOLENA Group, PEAT,
STARTECH et InEnTec, et en France EUROPLASMA. Les ateliers en fonctionnement
industriel éprouvé sont peu nombreux ; il est difficile de décrypter la communication sur le
sujet et de distinguer les réalisations industrielles effectives et les pilotes des effets
d’annonce.
II - 2 - 3 - 2 - 1 - Le procédé CHO-POWER d’EUROPLASMA
Il est fondé (cf. Figure II-13) sur un four à grille inclinée, le gaz produit est débarrassé
des goudrons dans un réacteur plasma équipé d’une torche à plasma à arc non transféré
devant fonctionner avec une partie du gaz produit recyclé (CHO, 2011) ; le gaz est refroidi
dans un échangeur, filtré puis injecté dans des moteurs à gaz qui activent un alternateur pour
produire de l’électricité ; la chaleur récupérée lors du refroidissement du gaz et à la sortie des
moteurs sous forme de vapeur peut être aussi turbinée ou livrée à un client chaleur ; des
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