IV.2/- paramètres influençant la
qualité des gaz de gazéification.
Etant donné que nous nous préparons à
gazéifier le charbon de bois, il est primordial de connaître les
paramètres de gazéification sur lesquels on pourrait
éventuellement jouer pour optimiser la production d'un gaz de bonne
qualité pour la combustion dans les moteurs à combustion interne.
Sans entrer en détail, les principaux facteurs qui influencent la
composition des gaz sont :
- la température de gazéification ainsi que la
cinétique de montée en température ; - la nature physique
et chimique du produit à gazéifier ;
- la conception du gazogène, notamment pour ce qui
concerne le système de cracking des goudrons ;
- la composition de l'atmosphère de réaction (la
présence de vapeur d'eau enrichit le gaz produit en
hydrogène).
IV.3/- Charbon de bois à usage gazogène.
Les propriétés les plus importantes d'un charbon de
bois concernant son emploi dans les gazogènes sont:
- Le PCI (pouvoir calorifique inférieur);
- La dureté;
- La friabilité; - La grosseur; - La
propreté;
- L'activité chimique;
- Le comportement au cours de la carbonisation en fonction du
temps, de la température ainsi que du degré d'humidité et
de la forme des diverses essences.
Dans le numéro 23 hors série de la revue
"combustible et carburants forestier", il est recommandé pour
la fabrication de charbon de bois à l'alimentation des gazogènes
que ces caractéristiques principales se rapprochent des suivantes
(GIRARD P., 1985):
· Résistance à l'écrasement : 15
à 18 kg;
· Dureté et friabilité : très dur et
peu friable;
· Densité minimale : 0,180;
· Humidité maximale: 8%;
· Teneur en carbone fixe minimale: 80%;
· Teneur en cendre maximale: 3%;
· PCI minimum: 30 kJ/kg;
· Température d'inflammabilité
:200°C.
Les résultats obtenus pour les essais faits sur les
charbons de la ville de Yaoundé se trouvent dans le § III du
chapitre 3 suivant.
Connaissant toutes ces propriétés, la question
qu'on devrait logiquement se poser est celle de savoir comment peut-on faire
pour obtenir un charbon de bois de toutes ces qualités. Sans revenir sur
les parties précédentes concernant la carbonisation, rappelons
simplement que pour obtenir un charbon de bois ayant toutes les
caractéristiques énumérées ci-dessus, il faut:
i. Utiliser les essences de bois dur, si possible
dépourvues d'écorce;
ii. Effectuer la carbonisation de manière à
obtenir une température finale de carbonisation élevée,
mais compatible avec les réalités économiques (rendement
pondéral acceptable);
iii. carboniser des bois aussi secs que possible;
iv. favoriser des réactions de carbonisation lentes.
Enfin, pour être employé dans le gazogène,
le charbon de bois doit être exempt de morceaux trop gros et trop petits
(le poussier est particulièrement nuisible); Avant son chargement dans
le générateur du gazogène, le charbon de bois doit subir
les opérations suivantes: concassage, criblage et
dépoussiérage.
Avantages et inconvénients de la gazéification du
charbon de bois par rapport à celle de la biomasse brute.
Il est important de noter ici les avantages et les
inconvénients que l'on a en gazéifiant le charbon de bois
plutôt que le bois brut.
1' En terme d'avantage on retiendra que :
? le charbon de bois est plus concentré en énergie
que le bois brut;
? il a déjà perdu la quasi-totalité des
matières volatiles du bois de départ;
? La combustion du charbon de bois comparée à celle
du bois produit très peu de goudron, source de corrosion des chambres de
combustion;
? Le charbon de bois est essentiellement constitué de
carbone (plus de 80%) contrairement à la biomasse brute qui n'en
contient que moins de 50%;
? Lors de son utilisation dans les gazogènes, le temps
d'allumage est plus réduit.
? La gazéification du charbon de bois fournit des gaz
propres et plus riches en énergie (ce gaz contient de moins en moins du
CO2 et du N2);
? Le charbon de bois est facilement transportable ;
? Le gaz produit par gazéification du charbon de bois
contient moins de goudrons et est ainsi adapté pour les moteurs à
combustion interne.
1' Pour ce qui est des inconvénients, on
n'en note pas beaucoup, mais on peut quand même signaler:
? Le charbon de bois a perdu une bonne partie de son
énergie au cours de la carbonisation;
? Par rapport au bois brut, le charbon de bois
nécessite une transformation supplémentaire de la matière
première, ce qui contribue à augmenter le coût de
production finale de l'électricité;
? Le charbon de bois nécessite une contrainte
supplémentaire de conservation, car il
reprend facilement l'humidité (à cause de la
structure poreuse qui le constitue);
Les différentes réactions de
gazéification sont encore mal maîtrisées et de nombreux
travaux sont encore en cours pour mieux connaître les différentes
réactions de gazéifications afin de pouvoir les orienter dans le
sens d'une plus grande production de gaz à PCI élevé.
Cependant il existe sur le marché du matériel ayant atteint un
niveau de technologie qui peut être suffisant pour assurer
l'approvisionnement en énergie de quelques sites très
isolés non raccordés au réseau national
d'électricité, surtout en zone forestière humide.
Après avoir fait le point sur la revue bibliographique
concernant la biomasse et l'électrification rurale en
générale et la technologie de gazéification en
particulier, nous allons essayer de faire le points sur les expériences
que nous retrouvons de part le monde à propos de la gazéification
de la biomasse. C'est ce qui va faire l'objet du prochain chapitre.
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