Les brûleurs PetroBio permettent de convertir les centrales d’enrobage au bois-énergie

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Article paru dans le Bioénergie International n°85 de juin 2023

Une centrale d’enrobage est une installation qui mélange des graviers, du sable et du bitume, le tout chauffé à plus de 100 °C, pour réaliser chaussées ou autres surfaces de roulement. Ces opérations, dites à chaud, consomment en moyenne 70 kWh d’énergie thermique par tonne d’enrobé. Ce besoin de chaleur sert au séchage et au réchauffage des granulats, et au chauffage du bitume. À l’heure où tous les secteurs d’activité énergivores cherchent à faire des économies et à réduire leur impact environnemental et climatique, les producteurs d’enrobé regardent pour remplacer tout ou partie de leur consommation de gaz ou de fioul, par des énergies renouvelables. Cet apport de chaleur renouvelable est particulièrement facile à réaliser dans le tambour de séchage et de chauffage des granulats.

Des compétences pour décarboner les routes

Tout comme le recyclage du bitume, l’enrobage à partir de chaleur renouvelable est un moyen de réduire l’emprunte carbone de la construction des routes. Les sources d’énergie renouvelable les plus facilement stockables et utilisables sont les biocombustibles parmi lesquels le bois figure parmi les plus abondantes et les plus économiques.

Or en Suède, pays du bois par excellence, existe une société qui produit des brûleurs industriels à bois depuis des décennies, souples d’utilisation et facilement adaptables. La société PetroBio, fondée il y a presque soixante ans, propose des brûleurs à flamme de 2 à 50 MW, capables d’utiliser une très large gamme de combustibles gazeux, liquides et solides. Ces dernières années, cette compétence lui a permis d’offrir aux entreprises qui veulent décarboner leur activité de pouvoir passer aux biocombustibles. Ces brûleurs polyvalents peuvent non seulement utiliser un large spectre de combustibles, mais ils peuvent aussi les utiliser en même temps, en complément de puissance, en secours ou juste pour les mises en chauffe.

PetroBio fournit des brûleurs ou des systèmes énergétiques complets clés en main pour de très nombreuses applications industrielles, agricoles ou collectives. L’entreprise affiche 4000 références depuis sa création en 1964 à Göteborg, toutes applications confondues. Depuis 2018, la PME fait partie du groupe belge à dimension mondiale Vyncke, ce qui élargit son champ d’action géographique et lui permet d’intervenir dans des environnements de plus en plus diversifiés.

Pour ce qui concerne l’enrobage bitumineux, la société utilise principalement ses brûleurs à poussière de bois, utilisés à l’origine dans l’industrie du bois pour valoriser sciures, copeaux et fines de ponçage, et qui aujourd’hui permettent de remplacer gaz ou fioul sur des installations existantes à flamme. Ces brûleurs sont placés précisément sur les tambours de séchage des granulats.

Les conditions pour convertir une centrale d’enrobé au bois-énergie

Sur des installations existantes, la première étape est de vérifier la capacité du tambour de séchage au regard des besoins du site. En effet, un passage à 100 % de biomasse solide va engendrer une baisse de 30 à 50 % de la puissance de séchage initialement obtenue au fioul ou au gaz, la flamme de bois étant beaucoup plus volumineuse. Par conséquent, si le tambour était suffisamment surdimensionné à l’origine, alors le projet peut aller plus loin, sinon il faut envisager une conversion partielle, les anciens combustibles pouvant être utilisés en appoint dans le brûleur PetroBio. La question ne se pose pas pour un projet neuf.

Il convient également de vérifier si le système de contrôle du tambour est suffisamment moderne pour atteindre de bonnes performances, sans quoi il faut le moderniser.

Ensuite, il faut choisir le biocombustible le plus adapté. Les centrales d’enrobage étant généralement situées en dehors des zones d’habitation, l’utilisation de biométhane est rarement possible. Les biocarburants sont quant à eux devenus assez onéreux. Reste le bois, le biocombustible le plus facilement accessible et le plus économique. Puis, considérant que les brûleurs PetroBio ont besoin de poudre de bois sec, il faut voir comment obtenir ce produit, soit directement en poudre sèche, que l’on trouve sur le marché dans certaines régions suédoises, soit en broyant du granulé, aujourd’hui disponible partout. Dans ce cas, PetroBio fournira aussi un module de préparation de la poussière.

Viendra ensuite la formation du personnel, afin de tirer le maximum de bénéfices de l’utilisation du bois, et afin d’utiliser le moins possible l’énergie secondaire.

La réalisation du projet

Une fois le projet validé, PetroBio va le dessiner avec des outils de conception 3D. Cela permet à la plupart des équipements d’être préfabriqués aux dimensions exactes avant la livraison, ce qui est un atout précieux sur l’existant.

Quelle que soit l’option choisie, le système est testé en usine avant expédition. Tous les équipements PetroBio sont livrés avec un système de contrôle pour l’efficacité, la sécurité et la performance environnementale. Ce système est conçu pour permettre le contrôle à distance via n’importe quel client VPN.

De belles références dans l’enrobage

PetroBio affiche déjà quinze réalisations en Suède et Norvège, dans des puissances de chauffage de tambour primaire de 8 à 19 MW, et parfois avec chauffage du tambour secondaire, ces tambours qui servent à chauffer l’asphalte recyclé pour ensuite le mélanger avec du neuf.

La première des références a été réalisée en 2016 pour la société suédoise Skanska sur son site de Önnestad. Un brûleur de 12 MW utilisant de la poudre de bois permet de chauffer le tambour principal d’une capacité de 180 t/h de bitume. Depuis, le groupe Skanska a converti la plus grande partie de ses autres centrales d’enrobé à la poudre ou aux granulés de bois, aux biocarburants ou au biogaz.

En 2018, PetroBio convertissait une autre centrale suédoise à Lidköping et avec les deux tambours à la fois. Cette installation utilisant du granulé, PetroBio a fourni un conteneur avec un broyeur et deux distributeurs alimentant les deux tambours, chacun ayant son brûleur, de 12 MW pour le primaire et 6 MW pour le secondaire.

En Norvège, PetroBio a fourni deux équipements pour des centrales de la société Veidekke AS, des unités de 240 et 310 t/h de capacité. Le combustible principal est du granulé de bois et le gaz de pétrole liquéfié est le combustible secondaire. Des brûleurs d’une capacité de 12 MW au bois peuvent fournir jusque 19 MW en mix avec le gaz. Cette mixité adaptable, qui peut aussi être obtenue avec d’autres gaz ou carburants liquides, garantit un fonctionnement souple et stable sur toute la plage de puissance souhaitée, y compris très faible.

Alors que le fonctionnement des centrales d’enrobage est très intermittent, avec parfois plusieurs démarrages et arrêts par jour, les exploitants n’ont rencontré aucun problème de fonctionnement, la poudre de bois sèche étant particulièrement facile à brûler.

Contacts :

• En anglais ou suédois : Johanna Lindén 
/ +46 31 335 49 50 – johanna.linden@petrobio.se – www.petro.se/en
• En français, anglais ou néerlandais : Jérôme Béarelle
 / +33 619 883 353 – jbe@vyncke.com – www.vyncke.com

Frédéric Douard, en reportage à Göteborg