Un pilote de gazéification de bois pour décarboner l’industrie

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Article paru dans le Bioénergie International n°89 de janvier 2024

Fondé en 2006, le groupe Charwood Energy est un acteur intégré et indépendant, concepteur, installateur et opérateur d’installations énergétiques valorisant la biomasse pour le compte d’industriels, de collectivités et d’exploitants agricoles via sa filiale Energy&+. Il est également producteur d’énergies renouvelables au travers de sa filiale dédiée W&nergy. En 2023, dans le cadre d’un partenariat avec le groupe verrier Verallia, Charwood Energy a mis en service une unité pilote de gazéification de bois au sein de son centre d’innovation de Colpo dans le Morbihan, avec l’objectif de transférer cette technologie à la production de contenants en verre en France et à l’international.

Une campagne de tests pour convaincre

Le 16 novembre 2023, afin de mettre en place le partenariat pour développer une solution de décarbonation de la production verrière, notamment par substitution du gaz fossile par du gaz renouvelable, Charwood Energy, a signé un protocole d’accord avec le groupe Verallia, troisième producteur mondial d’emballages en verre pour les boissons et les produits alimentaires, portant précisément sur le développement d’une centrale de production de gaz renouvelable généré par gazéification de la biomasse sur le site de Verallia Cognac.

Pour fabriquer ses produits en verre, avec une température de fusion d’environ 1550 °C, Verallia recourt au gaz naturel, avec un fonctionnement 24 h/24, 365 jours/an. Le Groupe a aujourd’hui l’ambition de réduire ses coûts et ses émissions de CO2 de 46 % en 2030 par rapport à 2019. Dans cette perspective, sur le site de Cognac, la filiale française du Groupe Verallia souhaite substituer par du syngaz, une partie du gaz fossile qu’elle utilise pour assurer sa production, et l’enrichir afin de l’adapter aux spécificités techniques de son processus de fabrication.

Pour y parvenir, Verallia France a conclu un protocole d’accord avec Charwood Energy en vue du développement d’une centrale de production de syngaz d’une capacité de 3 MWth. La conclusion de cette phase de développement devrait déboucher sur la signature d’un contrat d’achat direct pour approvisionner ce site. Cette centrale sera constituée d’une unité de réception et de préparation de la biomasse, d’une unité de production d’oxygène, d’une ligne de production de syngaz, d’un équipement de stockage du syngaz, d’un réseau d’énergie thermique, d’un réseau de distribution du syngaz et d’une ligne de conditionnement de biochar. Les essais d’enrichissement du syngaz se déroulent quant à eux au centre de Recherche & Développement du groupe Charwood Energy à Colpo en Bretagne. Ils s’effectuent sur un gazéifieur pilote dédié. Si le développement est concluant, le démarrage de la construction de la centrale pourrait avoir lieu courant 2024 avec une mise en service durant l’été 2025.

Quelques précisions sur le pilote de Colpo

L’unité mise en service à Colpo permet de produire un syngaz enrichi et est utilisé pour produire de la chaleur et de l’électricité par cogénération. Ce gaz sera utilisé uniquement pour les processus verriers.

Le combustible retenu pour les essais est une plaquette de bois de granulométrie P45S, c’est-à-dire une plaquette dont la masse de la fraction fine (0 mm < P < 3,15 mm) est inférieure à 10 %, dont la masse de la fraction principale (3,15 mm < P < 45 mm) est supérieure à 60 %, dont la masse de la fraction grossière (63 mm < P < 200 mm) est inférieure ou égale à 6 %, exempte de longueurs supérieures à 200 mm, et enfin dont la surface transversale maximale est inférieure ou égale à 6 cm². Cette plaquette est fournie par la société LG Concept, filiale du Groupe Charwood dont le siège est basé à Bannalec dans le Finistère, un fournisseur de bois-énergie adhérent à Chaleur Bois Qualité Plus. Une fois réceptionnée à Colpo, cette plaquette est séchée sur place à moins de 15 % d’humidité sur brut et criblée à moins de 5 % de fines particules pour garantir l’efficacité et la régularité du processus de gazéification.

Ce processus est réalisé dans un réacteur Spanner de 218 kW thermiques. En sortie du gazogène, le syngaz est enrichi par modification du comburant en amont du réacteur, et précisément par substitution de l’air par un mélange oxygène et vapeur d’eau dont le but est d’augmenter le PCI du gaz. Le syngaz est ensuite débarrassé de ses impuretés (poussière, eau et goudron) par lavage dans un module dédié.

À la plateforme de Colpo, le syngaz est brûlé dans un moteur de cogénération générant une puissance électrique de 68 kW revendue sur le réseau. La partie thermique, représentant 133 kW, est valorisée en eau chaude pour le chauffage des bâtiments et l’alimentation du séchoir.

Pour la valorisation du biochar, le résidu solide de la gazéification, le centre d’innovation va poursuivre ses travaux en vue de produire d’autres gaz de synthèse comme l’hydrogène ou le méthane pour d’autres projets en cours de développement.

Concernant le centre d’innovation de Colpo, il s’agit d’une infrastructure propre à Charwood Energy. Cet établissement a, entre autres choses, vocation à démontrer la faisabilité des solutions modernes de gazéification de la biomasse en France, et a pour objectifs à court et moyen termes de réaliser les essais en fonctionnement et d’expérimenter la production de méthane et d’hydrogène biogéniques. Il est piloté par les équipes de Charwood Energy.

Contacts : charwood.energy
 et www.verallia.com

Frédéric Douard

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