Les chaufferies à miscanthus en France

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Article paru dans le Magazine Bioénergie International n°18 de mars 2012.

Cet article fait référence à une étude réalisée par le Bureau Delage et Couliou pour le Conseil Général d’Eure et Loir à la fin 2010. En effet, dans ce département agricole, le miscanthus a retenu l’attention des élus pour plusieurs raisons : la diversification agricole, l’alternative énergétique mais aussi une alternative aux cultures ayant besoin d’engrais azotés sur les secteurs couvrant des captages d’eau potable. Et l’expérience d’utilisation du miscanthus sur un site du département à Châteauneuf-en-Thymerais n’ayant pas été concluante, il était indispensable d’en savoir plus pour analyser les causes de dysfonctionnement et de recenser les facteurs-clés de succès.

Ainsi, l’étude avait pour objectif de recenser et d’analyser les retours d’expériences existant sur tout le territoire français. De nombreux essais de combustion du miscanthus ont été effectués un peu partout en France, mais les installations ayant utilisé ou utilisant du miscanthus sur une durée suffisamment longue ne sont pas si nombreuses. Cette étude a recensé 8 expériences significatives.

Références d’expériences de chaufferies ayant fonctionné au miscanthus
Utilisateur	Localisation	Puissance	Utilisation avec miscanthus	Bâtiments desservis
Agriculteur	Greintzgen	25 kW	7 mois	250 m² Habitat et bureaux
Agriculteur	Hangest sur Somme (80)	55 kW	1 an	330 m2 Bureaux et habitation
Commune centre de loisirs	Chateauneuf en Thymerais (28)	110 kW	6 mois de chauffe	2 bâtiments scolaires 900 m²
Bureaux / habitation	Estrées St Denis (60)	110 kW	3 hivers	700 m²
Entreprise construction bois	Pithiviers (45)	150 kW	1 semaine 1/2	Bureaux et atelier
Gite / habitation	Omiecourt (80)	150 kW	18 mois	450 m² et 2 piscines
Industrie – séchage	Engenville (45)	20 MW	Permanent avec plaquettes bois	Process de séchage
Industrie – séchage	Domagné (35)	25 MW	18 mois en mélange	Processus de séchage

En matière de combustion, différentes études ont été menées ces dernières années (2007 à 2010). Leurs conclusions montrent que la combustion de miscanthus ne génère pas d’émissions qui puissent remettre en question son utilisation.

Concernant les facteurs de succès, l’étude a permis de montrer qu’il existe des expériences significatives d’utilisation du miscanthus pour des chaudières de toutes les tailles (25 kW à plusieurs MW). La quasi-totalité des sites n’a pas rencontré d’anomalie particulière à l’utilisation de miscanthus pendant plusieurs mois voire plusieurs années.

Les écueils peuvent être évités en prenant en compte les facteurs de succès suivants :

• Utilisation d’une technologie de chaudière avec grille mobile, indispensable.
• Dimensionnement de l’installation avec un calcul de surpuissance de 30% environ par rapport au bois déchiqueté,
• Réglage de la puissance en fonction de la masse contenue dans le volume de la vis.
• Rester à une température suffisamment faible pour éviter la formation de mâchefer et ceci en essayant de ne pas perdre de puissance,
• Le miscanthus générant 2 à 3 fois plus de cendres que le bois, il est préconisé d’augmenter la taille du bac à cendres,
• Le mode d’introduction le plus adapté est la vis sans fin. Un approvisionnement de type coulissant à poussoir n’est pas adapté à la volatilité du combustible,
• La longueur de coupe du miscanthus doit être supérieure ou égale à 35 mm. En effet, il a été constaté que si la longueur de coupe est trop faible (20 mm), la volatilité du combustible est plus importante dans la chambre et peut conduire à des phénomènes de « projections non maîtrisées de suie »,
• Le paramètre humidité a la même importance que pour le bois. Même s’il est beaucoup plus facile d’obtenir rapidement un combustible sec, le moment précis de la récolte à la fin de l’hiver est capital. S’il est récolté trop tôt, le miscanthus est encore humide ; s’il est récolté trop tard, de jeunes pousses vertes viennent augmenter le taux d’humidité,
• Nature du sol : il est clair que la nature des sols a une influence sur la teneur des éléments dans la plante. La présence de mâchefer dépend beaucoup du dosage de Silice (Si), Calcium (Ca), et Potassium (K) dans le sol. Pour éviter le mâchefer, un ajout de 1. à 1,5% de chaux dans le miscanthus au niveau du stockage s’est avéré efficace,
• Utiliser des silos correspondant à la masse volumique du produit pour éviter de devoir le recharger sans cesse.

L’utilisation en mélange n’est pas conseillée pour les installations autres qu’industrielles de plusieurs MW. Pour les installations de tailles plus modestes, l’utilisation en mélange de maîtriser la proportion du mélange pour garder une homogénéité de combustible. L’utilisation en alternatif, 100% miscanthus ou 100% bois, nécessite une technologie de chaudière polycombustible possédant des préréglages « constructeurs » facilitant le passage d’un combustible à l’autre.

L’utilisation en granulés, si elle présente des avantages en compacité, ne semble pas économiquement viable en raison du coût et de la difficulté de granulation.

Contact : Stéphane GIRAULT – Bureau d’études Noé / DELAGE-COULIOU – 17 rue de Fontenay 28110 LUCE – 02 37 34 05 04