Naoden lance un petit module de cogénération par gazéification de biomasse
Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017
Le module de cogénération Impérium installé à Vertou par Naoden, photo Naoden
Erik Mouillé
Le parcours
Ingénieur thermicien de formation, Erik Mouillé a commencé sa carrière au sein de la société Alstom Power Boilers, fabricant de centrales thermiques de grandes puissances (plusieurs centaines de MW). En intégrant le département Essais et mise en service, Erik a participé au démarrage de plusieurs technologies de chaudières (lits fluidisés circulants, chaudières charbon à chauffe directe et indirecte, chaudières gaz…) à travers le monde. Après cette riche expérience de plusieurs années, il ressent le besoin de revenir travailler dans sa région d’origine, la Bretagne.
En 2004, il fonde alors, avec un ami breton, le bureau d’études Exoceth. Initialement positionnée sur l’ingénierie de l’eau et de l’énergie, la société se spécialise rapidement dans la maîtrise d’œuvre de chaufferies et réseaux de chaleur à biomasse à l’époque où cette énergie n’était que peu mise en œuvre dans l’ouest de la France. La société Exoceth réalise plusieurs projets auprès des collectivités (réseaux de chaleur de Guer, Ecouflant, Hôpital Nord Mayenne, Saint-Jean de Boiseau, Saint-Brieuc, Locminé…) avant d’être cédée à la société Best Energie en 2012. Durant toute son existence, la société a également assuré des prestations de service auprès des principaux énergéticiens sur des phases de montage et mise en service d’installations industrielles.
Schéma de principe du gazéifieur Naoden
En 2012, à l’issue de la vente d’Exoceth, Erik Mouillé intègre la société Leroux et Lotz afin d’y structurer et développer le département SAV du fabricant de chaudières.
Gardant à l’esprit les échanges et remarques qu’il a pu avoir avec des maîtres d’ouvrage soucieux de produire électricité et chaleur en local tout en valorisant leurs parcs déchets, Erik Mouillé décide de concevoir un équipement spécifique répondant à ces attentes.
À l’issue d’un premier pilote, réalisé de manière artisanale mais permettant de valider le concept de gazéification, Erik Mouillé quitte Leroux & Lotz et décide de créer la société Naoden pour développer et commercialiser des micros centrales bioénergétiques. Afin de donner une dimension industrielle à ce projet, il s’associe avec trois personnes disposant de compétences complémentaires aux siennes : Alban Battisti sur la partie achats et production, Cyril Terrien sur le design et la communication et Paul Boireau sur la partie exploitation.
Ainsi structurée, la société développe en 2015 un deuxième pilote au format industriel qui permettra de mener un ensemble d’essais validant les dimensionnements réalisés. La première opération commerciale se concrétise courant 2016 avec la mise en place d’un démonstrateur au sein de la société Les Coteaux Nantais à Vertou en Loire Atlantique. Avec les huit ingénieurs et techniciens composant la société, Naoden aborde 2017 avec la volonté d’un développement commercial au niveau national ainsi qu’un plan R&D ambitieux.
Le principe
Le principe de pyrogazéification consiste à transformer dans un réacteur, sous l’effet de chaleur et en défaut d’oxygène, un combustible carboné en gaz de synthèse également appelé syngaz.
Fonctionnement UGZ : cliquer sur l’image pour l’agrandir.
La décomposition du combustible s’établit en quatre étapes successives :
- Une phase de séchage (ambiance à 100 °C) qui vise à extraire l’eau du combustible,
- Une phase de pyrolyse (ambiance à 300 °C en absence d’oxygène) qui va transformer la matière solide en carbone et en gaz de pyrolyse,
- Une phase d’oxydation des gaz de pyrolyse qui va permettre de générer l’énergie nécessaire à l’étape ultime du processus de gazéification,
- La phase de réduction du carbone sous l’effet de l’oxydation des gaz de pyrolyse qui va produire le gaz de synthèse (CO, H2, CH4, N2, CO2).
Le gaz en sortie du réacteur va être filtré par un cyclone avant d’être refroidi au travers de son passage dans des échangeurs. Ainsi refroidi jusqu’à une température de 130 °C, le gaz va ensuite être filtré à l’aide d’une toile ne laissant passer qu’une infime partie des poussières inférieures à 20 μm (20 millièmes de mm).
Fonctionnement UPE : cliquer sur l’image pour l’agrandir.
Le gaz ainsi refroidi et épuré peut maintenant être valorisé en énergie. Naoden propose à ce stade deux modes de valorisation du syngaz :
- en cogénération d’électricité et de chaleur avec sa gamme Imperium
- en combustion directe avec son brûleur mixte syngaz-propane : sa gamme Nobilis
L’unité de pyrogazéification développée par Naoden développe une puissance utile de 110 kW valorisable en 27 kWé et 60 kWth pour la solution Impérium ou 110 kWth pour la solution Nobilis.
Raccordée en appoint d’un réseau existant, l’installation valorise la chaleur produite en substitution de l’énergie fossile existante. L’électricité produite peut alors être réinjectée sur le réseau ou autoconsommée sur site selon le schéma économique le plus rentable.
Le silo d’alimentation en bois du module Imperium installé à Vertou, avec sa trémie de remplissage vertical Hargassner, photo Frédéric Douard
Les unités compactes sont conçues de manières modulaires de façon à être assemblées aisément sur site. De plus, afin de s’affranchir des déboires liés à la gestion du stockage et transfert de combustible, la startup propose un silo et un ensemble de convoyage adaptés aux combustibles préconisés. L’offre globale modulaire s’implante ainsi sur site avec un minimum d’infrastructure (poste génie civil). Enfin, on précisera que la conception des équipements a été envisagée de manière à en faciliter la maintenance.
La première réalisation
Le module de cogénération Impérium installé à Vertou, photo Naoden
Fin 2016, la société Naoden a implanté sa première unité de démonstration à Vertou, au sud de Nantes, au sein de la société Les Côteaux Nantais, producteur et transformateur de fruits biologiques. Les Côteaux Nantais sont engagés en agriculture biodynamique au niveau européen et mènent depuis plus de 40 ans une politique environnementale et sociétale active.. Dans le cadre de cette démarche, une attention particulière est notamment portée sur la réduction des déchets, la réduction de l’empreinte carbone et la création d’emploi local. L’offre Naoden, de par son approche économique circulaire, a ainsi séduit l’arboriculteur.
Les 80 tonnes de palettes et cagettes stockées sur le site, et à ce jour non valorisées, sont gérées par une société partenaire de Naoden qui va les broyer et les cribler afin de les transformer en combustible valorisé par la suite dans la centrale Imperium. Le complément de biomasse nécessaire à la production d’énergie est produit par ce même partenaire qui dispose de bois de classe A aux caractéristiques similaires à celles du combustible préparé avec les « déchets » du site. Au total, ce sont environ 220 tonnes de biomasse – dont 1/3 issus du site client – qui seront valorisées en chaleur et électricité sur le site.
Détail du module de cogénération par gazéification installé à Vertou, photo Naoden
La chaleur co-produite est valorisée pour le chauffage des postes d’expédition ainsi qu’au séchage des pommes. L’électricité produite est quant à elle réinjectée sur le réseau. Si le tarif de rachat de cette dernière n’est, à ce jour, pas incitatrice à la mise en œuvre de technologies telles que la microcogénération issue de la gazéification de biomasse, il n’en ressort pas moins que le schéma économique présente une rentabilité. Dès lors que les besoins énergétiques sont suffisamment importants et continus sur l’année, que l’énergie de référence est le fioul ou le propane et idéalement que le client dispose d’une partie de déchets disponibles sur site, le modèle est rentable. Naoden réalise une approche technico-économique pour les prospects les plus engagés afin de valider avec eux les économies qu’ils généreront.
2017, ouverture du capital de Naoden pour continuer son développement
Une nouvelle étape s’est ouverte en 2017 pour la société, avec l’ouverture de son capital pour engager des phases importantes de son développement. Actuellement Naoden réalise cette levée en capital sur la plateforme WiSEED : www.wiseed.com/fr/startups/naoden.
Voir également Erik Mouillé dans une campagne précédente en vidéo :
Contact : Erik Mouillé – erik.mouille@naoden.com – +33 285 52 43 23 – www.naoden.com
Frédéric Douard, en reportage à Vertou
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Informations de contact de Naoden
| ⚑ | 10 rue des usines F-44100 NANTES |
☎ | +33 285 52 43 23 |
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| @ | www.naoden.com contact@naoden.com | ||
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