Etude de la carbonisation-pyrolyse du bois d’eucalyptus
Étude de la carbonisation – pyrolyse du bois d’eucalyptus par méthode thermogravimétrique, mémoire du Mastère spécialisé Génie électrique, option Énergétique et énergies renouvelables, présenté et soutenu publiquement le 15 septembre 2010 par NGOLLO MATEKE Jean-Aimé.
Analyseur thermogravimétrique
Cette étude a été réalisée au Laboratoire Biomasse, Énergie et Biocarburants du CIRAD sous la direction du Dr Joël BLIN en collaboration avec le Dr Khalid ELyounssi du Centre de Recherche Forestière de Rabat et l’ingénieur François-Xavier Collard doctorant au LBEB.
Contexte
Le charbon de bois est depuis fort longtemps un biocombustible solide parmi les plus utilisés à travers le monde pour la cuisson des aliments, le raffinage des métaux ou encore la médecine. En Afrique, la consommation des combustibles ligneux (bois, charbon de bois, déchets végétaux etc.) représente jusqu’à 80% à 90% de la consommation totale d’énergie des ménages de la plupart des pays (World Energy Outlook 2002). Le charbon de bois est préféré à cause du transport plus facile et le peu de fumée qu’il provoque.
Toutefois, les risques liés à sa production et les problèmes environnementaux qu’il soulève (pression sur les ressources forestières et émissions de CO2 notamment) compromettent son intérêt par rapport aux autres sources d’énergie. La satisfaction des besoins en charbon produit par des procédés traditionnels de bas rendements, notamment les meules forestières, ne peut malheureusement plus s’inscrire comme une politique durable. A ce titre, les technologies du charbon propre constituent un enjeu majeur. De ce fait le charbon de bois produit par carbonisation (pyrolyse lente) de biomasse continue de susciter un intérêt croissant.
Dans ce contexte, plusieurs laboratoires étudient les voies d’optimisation des rendements et de la qualité du charbon. Les procédés de carbonisation sous pression atmosphérique dépassant rarement les 30% de rendement, nous avons cependant les résultats d’études récentes menées par le 2IE, le Centre de Recherche Forestière de Rabat et le Cirad qui ont montré la possibilité d’atteindre des rendements en charbon d’environ 40% sous pression atmosphérique. Ces rendements ont été obtenus par un régime thermique en deux phases : phase lente basse température suivie d’une autre rapide haute température. La qualité chimique des charbons obtenus est très intéressante.
Objectifs de l’étude
L’objectif général de l’étude était de vérifier après une série de manipulations faites sur le bois (Eucalyptus) et ses constituants avec différentes vitesses de chauffe en modifiant les températures de changement de phase, qu’on obtient de meilleurs rendements en faisant une pyrolyse en deux phases (vitesse lente – vitesse rapide) et de déterminer pour chaque élément, la température de changement de phase pour laquelle nous avons une bonne adéquation rendement en charbon et teneur en carbone fixe.
Les résultats des calculs de rendements obtenus montrent que les rendements sont meilleurs lorsqu’on fait une pyrolyse avec changement de phase et pour l’eucalyptus la meilleure température de changement de phase est 360°C, lorsqu’on a comme vitesse de chauffe faible 2°C/min et 100°C/min pour la grande vitesse de chauffe.
Lehmann-UMT
Novair
Spires
Serva
CMMP
Recalor
Aurastock
