Les Hauts-de-Flandre valorisent les anas de lin en énergie de chauffage

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Article paru dans le Bioénergie International n°83 de février 2023

Pour lutter contre le dérèglement climatique, pour créer de l’économie circulaire, pour relocaliser son approvisionnement énergétique, pour maîtriser les coûts de chauffage et pour encourager sur son territoire l’innovation dans la filière lin-fibre, la Communauté de Communes des Hauts de Flandre (CCHF) a décidé la création d’un réseau de chaleur alimenté à partir du co-produit de la production des fibres de lin, les anas. Ces petits fragments de paille brisée proviennent de la séparation des fibres de lin de leur tige, brisée dans cette opération. Première pierre à cet édifice, une chaufferie a été construite sur la commune de Wormhout dans la cadre d’un Marché Global de Performance Énergétique (MGPE) avec ENGIE Solutions. Mise en service en décembre 2021, elle chauffe dans un premier temps le centre aquatique intercommunal Linéo, un EHPAD et un groupe scolaire via un réseau de chaleur de 1,5 km. Ensuite, la vocation du réseau, qui à ce stade a coûté 3,1 millions €, est de s’étendre sur la commune pour alimenter d’autres utilisateurs. Ainsi, face à l’envolée des prix du gaz et de l’électricité, la valorisation énergétique des reliquats de cette plante emblématique du territoire apparaît comme une excellente idée qui apporte une triple réponse économique, environnementale et climatique.

Une convergence avec la filière lin

L’idée d’un réseau de chaleur fonctionnant aux anas de lin est née en 2017 de discussions entre André Figoureux, président de la CCHF et ancien agriculteur, et Bertrand Decock, teilleur de lin à Hondschoote et président de l’Union Syndicale des Rouisseurs-Teilleurs de Lin de France.

Le fait est, que sur le territoire des Hauts de Flandre, il existe six teilleurs, ces établissements qui préparent la fibre de lin cultivé localement. Or, ces entreprises produisent 50 000 tonnes d’anas par an. Alors, ce produit a bien sûr déjà des débouchés, notamment la production de panneaux agglomérés pour l’industrie du meuble, les litières animales et plus récemment la production d’isolants. Et avec la forte croissance de la demande en matériaux biosourcés, la ressource en anas grandit et une place pour une quatrième valorisation prend du sens. Dans le projet de Wormhout, la consommation actuelle de la chaufferie représente ainsi moins de 2 % de la ressource actuelle locale.

Pour approvisionner la chaufferie tout au long de l’année et sans interruption, une convention a été signée entre ENGIE Solutions et les teilleurs implantés sur les communes d’Hondschoote, Quaëdypre, Killem, Rubrouck, Millam et Hardifort, toutes situées à moins de vingt kilomètres de Wormhout. Le combustible est livré successivement par ces partenaires selon un planning défini à l’année, avec un délai de réponse aux commandes de l’exploitant de 48 heures maximum.

Avec un taux d’humidité très stable de 12 %, l’anas de lin affiche un pouvoir calorifique inférieur très élevé de 4,6 kWh par kg, ce qui compense sa faible masse volumique en termes de stockage et de transport, et qui lui permet d’être aussi compétitif que le bois. Et pour aller jusqu’au bout de la cohérence économique et environnementale, la majeure partie de la cendre issue de la combustion, composée essentiellement des sels minéraux absorbés par les plantes, peut retourner aux champs comme amendement.

Une technologie de chaudière bien spécifique

La pièce maîtresse de la chaufferie est bien sûr la chaudière biomasse. D’une puissance de 700 kW, elle a été fournie par le constructeur Compte.R. qui n’en était pas ici à son galop d’essai en matière de combustion d’anas de lin. Le constructeur avait en effet déjà fourni il y a vingt ans une chaudière de 700 kW au lycée du Neubourg dans l’Eure et une de 1,2 MW au Lycée Émulation Dieppoise, puis en 2012 une chaudière de 3 MW aux Ets Siniat à Rantigny dans l’Oise.

Car la combustion des sous-produits agricoles comme celle des anas, ne se fait pas tout à fait comme celle du bois. Le risque est notamment la production de mâchefer due à un taux de minéraux plus élevé, à des températures de fusion des cendres plus faibles, ceci associé à un pouvoir calorifique très fort et donc à des températures de combustion potentiellement très élevées.

Pour résoudre cette équation, le constructeur a équipé la chaudière installée à Wormhout d’une nouvelle régulation de recyclage des fumées dans l’air primaire. Le recyclage des fumées réinjectées dans la combustion a pour but de refroidir un foyer trop chaud en limitant le ré-apport en oxygène. La solution apportée ici par Compte.R. permet de garantir un taux de mélange constant dans l’air primaire quelles que soient les conditions de fonctionnement de la chaudière. Cette régularité permet notamment de stabiliser la position du feu sur la grille, de réduire la température dans le lit de combustible et de la maintenir en dessous de la température de fusibilité des cendres. Compte.R. a aussi mis en place un recyclage dans l’air secondaire et une injection tertiaire, tout cela permettant de décharger thermiquement le foyer en occupant au mieux le volume disponible pour la combustion, en limitant le rayonnement au niveau du plan de grille, et ce sans avoir besoin de recourir à des grilles refroidies à l’eau.

C’est cette optimisation du recyclage, combinée à l’étagement des apports d’air et à une forme très particulière des barreaux de grille, qui permet de limiter la formation de mâchefer. Les barreaux sont en effet conçus pour casser le mâchefer, qui dans le cas présent est plutôt friable compte-tenu des solutions techniques mises en œuvre, ce qui limite le grossissement des mâchefers et facilite l’évacuation des cendres avant leur vitrification.

La conduite de la chaufferie

La consommation actuelle de la chaufferie, avec les trois établissements déjà raccordés, est de 2 400 MWh par an. La chaudière biomasse, qui peut également consommer du bois déchiqueté si besoin, assure actuellement 92 % de ses besoins en chauffage et eau chaude sanitaire avec l’aide d’un ballon de stockage de 20 m³. Le secours total et l’appoint lors des pointes de consommation sont assurés par deux chaudières au gaz de 800 kW.

En termes de conduite, ENGIE Solutions assure un passage par jour, pour les contrôles de fonctionnement, pour la réception du combustible et pour les maintenances courantes. Le reste du temps la chaufferie fonctionne entièrement seule avec contrôle et commandes à distance. Une maintenance annuelle de quelques jours clôture chaque saison de chauffe. L’allumage de la chaudière froide, c’est-à-dire a priori très rarement, est manuel, le reste du temps, la chaudière restée chaude se rallume toute seule.

Concernant la gestion du combustible, sa facturation se fait au MWh. Pour cela, un contrôle d’humidité est réalisé chaque trimestre, la qualité des anas étant très stable. Les livraisons sont réalisées par des semi-remorques à fond mouvant de 90 m³ qui déversent dans deux silos carrossables. Ces silos ont été construits de plain-pied pour s’affranchir de la présence d’eau dans le sol. Chaque silo peut accueillir un camion de dix tonnes, ce qui procure une autonomie de quatre à cinq jours en hiver.

La chaufferie est soumise à un niveau d’émission atmosphérique classique de 400 mg/Nm³ à 6 % d’O2 pour les NOx, mais à une valeur très basse pour les poussières de 15 mg/Nm³. Cette dernière est garantie par l’action conjuguée d’un filtre cyclonique et d’un filtre à manches, tous deux construits par Compte.R. La part de cendres volantes récupérées dans les filtres est destinée à l’enfouissement alors que les cendres de grille sont valorisables en agriculture sous réserve du respect des seuils de métaux lourds. Les cendres totales représentent de 15 à 20 tonnes à l’année, soit moins de 2,5 % du combustible.

Notons enfin que l’exploitant n’a pas été choisi par hasard. En effet, ENGIE Solutions détient une réelle expertise en matière de chaufferies à anas de lin et exploite trois autres installations de ce type dans la région : depuis 2009 la chaudière de 2 MW de la coopérative agricole Lin 2000 à Grandvilliers dans l’Oise et qui alimente un réseau de chaleur de 3,8 km, la chaudière de 1,2 MW du Lycée Émulation Dieppoise en Seine-Maritime toute proche, et depuis 2012 la chaudière vapeur de 3 MW de l’entreprise de panneaux isolants Siniat à Rantigny dans l’Oise.

La volonté d’aller plus loin

Alors que la CCHF soutient le développement prometteur de sa filière lin-fibre régionale, elle entend aussi promouvoir plus largement l’usage énergétique des anas. Et avec son opération à Wormhout, elle a voulu démonter la pertinence de cette solution localement bien plus avantageuse financièrement que les autres énergies. Et pour disséminer cette alternative énergétique le plus possible sur le territoire, notamment pour les projets de plus petites tailles qu’à Wormhout, elle réfléchit à la possibilité de produire du granulé d’anas de lin. Ce combustible beaucoup plus dense que l’anas lui-même permettrait en effet un usage encore plus pratique des anas, facilité notamment par plus de simplicité de stockage et de livraison. Il faut néanmoins savoir que les agropellets, en petites puissances, ne se brûlent pas dans les mêmes chaudières que les granulés de bois. Ils nécessitent le recours à des chaudières à grille mobile, tout comme à Wormhout, cette technologie existant dès la puissance de 20 kW.

Et le président de la CCHF affiche d’ores et déjà son souhait d’implanter de telles chaudières au siège communautaire à Bergues, ainsi que sur la commune dont il est maire, West-Cappel, nous lui souhaitons un vif succès !

Contacts :

• André Figoureux, président de la Communauté de communes des Hauts-de-Flandre – 03 28 29 09 99 – communication@cchf.fr – www.cchf.fr
• Yvan Bomble, ingénieur Engie Solutions :  yvan.bomble@engie.com – 
07 85 96 56 47
• Franck Plessiet,
 Etudes et Travaux, Engie Solutions : 
franck.plessiet@engie.com – 06 81 49 68 47 – www.engie-solutions.com
• La chaudière et le filtre à manches : www.compte-r.com
• Cheminées et gaines de raccordement : www.beirens.fr

Frédéric Douard, en reportage à Wormhout et Bergues

Visualiser également cette animation réalisée par Engie Solutions avant la construction de la chaufferie :