RESUME
Le Cameroun est un pays situé dans une zone tropicale
humide et est de ce fait caractérisé par une
végétation forestière. Les zones rurales de ce pays
éprouvent beaucoup de problèmes d'approvisionnement en
énergie électrique. La biomasse constitue partout une ressource
disponible et facilement mobilisable et qui peut bien être
utilisée pour la production d'électricité. Ainsi la
technologie de gazéification du charbon de bois en vue de la production
thermique et électrique est mise en exergue dans ce travail. Il est fait
étalage ici des expériences de projet de gazéification en
cours dans le monde avant de passer à des tests expérimentaux sur
une unité pilote de gazogène de type indien. Ces tests ont
été précédés par la caractérisation
physico-chimique de la biomasse utilisée, qui n'est rien d'autre que du
charbon de bois commercialisé au marché Mokolo à
Yaoundé. Cette phase expérimentale nous a permis de mesurer les
températures au niveau de la paroi du réacteur au cours de la
gazéification et de constater leur évolution avec le temps. Ceci
nous a permis de poser les premières bases de la modélisation
mathématique des phénomènes de transfert thermiques qui
ont lieu dans le lit de charbon de bois pendant la gazéification.
Mots dles : Biomasse, ERD,
gazéification, charbon de bois, gazogènes, tests,
modélisation mathématique.
ABSTRACT
Cameroon as a country situated in the cold tropical area is
characterised by forest vegetation. But, the rural areas of the country can
hardly be supplied with electric power. Yet, biomass is everywhere an available
resource that can easily be taped
Thus in this work, after analysis of the problem of
Decentralised Rural Electrification (DRE) in Cameroon, the technology of
gasification of charcoal for thermal and electric production is put forward
with in particular the experimental tests being done on a pilot unit of gas
generator of the Indian type. These tests have been preceded by the
characterization of the biomass used, which here is charcoal that is
commercialised at the Mokolo market in Yaounde. This experimental phase enabled
us to measure the temperatures of the wall of gasifier reactor during the
gasification process and to note their evolution with time. This enabled us to
put forward the first bases of the mathematical modelling of the phenomena of
thermal transfer in the charcoal bed during the gasification process.
Key Words:: Biomass, DRE (Decentralised
Rural Electrification), gasification, wood charcoal, gasifiers, tests,
mathematical modelling
NOMENCLATURE
PED : Pays en voie de développement. ERD : Electrification
Rurale Décentralisée SONEL : Société Nationale
d'Electricité .
SOSUCAM : Société Sucrière du Cameroun. ONG
: Organisation Non Gouvernementale .
PCS : Pouvoir Calorifique Supérieur ; PCI : Pouvoir
Calorifique Inférieur.
HHV : Higher Heating Value ; LHV : Lower Heating Value.
MJ, kJ, kWh : Méga joule , kilojoule, kilowattheure ;
unités d'énergie.
tep : tonne équivalent pétrole ( ktep et Mtep...) ;
unité d'énergie.
kg : kilogramme, unité de masse.
W : Taux d'humidité.
m : masse de matière première.
MV : Taux de matière volatiles.
LV : Chaleur latente de vaporisation.
ÄH : Chaleur de réaction ou enthalpie de
réaction.
BT : Basse Tension ; MT : Moyenne Tension ; HT : Haute
Tension.
CF : taux de carbone fixe ;
T(r,t) : distribution de la température ; T :
température absolue
J0(ßr) et Y0(ßr) : fonctions de Bessel de
première te seconde espèce d'ordre zéro
? 1(t) , ? 2(t) : distribution de température
respectivement sur l'axe du réacteur
cylindrique et sur la paroi (condition aux limites) ;
a diffusivité thermique du lit de charbon de bois dans le
réacteur
: densité de matière (charbon de bois) ;
cp : capacité calorifique ou chaleur spécifique du
charbon de bois
k : conductivité thermique du charbon de bois ; k =
facteur pré-exponentiel d'Arrhenius
K : Constance de vitesse de la réaction de pyrolyse en s-1
E : énergie d'activation en kJ/kg
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