III 2.3/- Technologie de carbonisation
La carbonisation est un processus complexe de transformation
thermochimique nécessitant une source de chaleur pour son
déroulement. Cette transformation thermochimique nécessitant une
source de chaleur pour son déroulement, les technologies
employées aujourd'hui dans le monde pour la production du charbon de
bois peuvent être classées en trois procédés selon
le mode d'apport de l'énergie nécessaire au traitement : les
procédés à combustion partielle, les
procédés à contact de gaz chauds et les
procédés à chauffage externe.
a) Procédé de carbonisation à
combustion partielle.
La source thermique de ce procédé est la
combustion d'une partie de la charge. Tous les systèmes utilisant ce
mode sont de type artisanal et quelque fois semi-industriel. Pour ce
procédé, la charge du bois à carboniser est
disposée à l'intérieur d'une enceinte étanche
(terre, brique, métal). Des ouvertures judicieusement disposées
permettent l'admission de l'air nécessaire à la combustion de la
partie de la charge qui fournit la chaleur indispensable à la
carbonisation. Les différentes technologies utilisant ce
procédé sont :
* les fosses, principalement utilisées en Afrique et aux
Caraïbes;
* les meules utilisées dans les mêmes
régions mais qui sont plus volumineuses; * les fours
maçonnés;
* les fours métalliques qui présentent l'avantage
d'être mobiles.
b) Procédés de carbonisation à
chauffage externe
La carbonisation à chauffage externe a lieu en vase
clos (réacteur cornue) et l'énergie de traitement est fournie
à la charge par l'intermédiaire d'une surface d'échange.
Outre la possibilité de carboniser sans un conditionnement important de
la matière première végétale, les
procédés à chauffage externe sont coûteux,
facilement mécanisables et peuvent permettre
un bon contrôle des rejets gazeux vers l'atmosphère.
Les capacités de production sont assez élevées (5000
à 6000 t/an et les rendements avoisinent les 30 % (sur sec).
c) Procédés de carbonisation par contact de
gaz chauds
Ici, l'énergie utilisée est fournie par un gaz
chaud provenant d'un foyer externe (possibilité de valorisation des gaz
résiduaires) et mis en contact avec la charge. Ce procédé
est plus exigeant en terme de conditionnement préliminaire de la
matière première.
III.2.4/- Influence des conditions de carbonisation sur
les caractéristiques du charbon de bois.
Outre les éléments déjà
abordés, il est important de signaler que :
* la qualité du charbon de bois ne dépend pas de la
capacité du four;
* les fours doivent être bien étanches pour
éviter les entrées d'air (le refroidissement ne se fait pas bien
parce qu'une combustion lente continue à consommer le charbon de bois,
d'où les rendements désastreux avec une qualité
médiocre).
* les fours doivent être bien remplis pour plusieurs
raisons, d'une part la carbonisation par cycle d'une grande quantité de
bois anhydre augmente le rendement technologique du dispositif, ensuite, il
diminue les charges en main d'oeuvre et enfin, minimise la qualité d'air
dans le four, permettant une meilleure conduite du cycle ce qui par
conséquent augmente le rendement pondéral.
En conclusion, les principaux facteurs qui règlent le
rendement et la qualité du charbon de bois sont la qualité des
bois à carboniser et la température finale de la carbonisation.
La vigueur de la réaction dépend surtout de la teneur en
humidité du bois enfourné, tandis que la teneur en carbone du
charbon de bois dépend de la température finale de la
carbonisation. D'autre part, toutes les techniques de carbonisation permettent
d'obtenir un charbon de bois de qualité, pour autant que le personnel et
les matières premières s'y prêtent. Les
éléments de choix de matériel doivent donc plutôt
tenir compte du prix de ce matériel, de la facilité de mise en
oeuvre et de sa productivité.
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