Tests technico-économiques sur la plateforme gazeifieur: de l'étude de la ressource à l'utilisation du gaz dans un moteur pour la production d'électricité

ABSTRACT

The gasification is one of the promising ways of the valorization of the biomass.Africa in general and especially the sub-Saharan area in particular has a great potential to develop this technology but it is necessary to mastered all the process of the values chains of this energetic system: technical organizational and economic itinerary, in other to increase his development.

This study emphasizes the impact of some factors like the raw material in particular its conditioning and its flexibility in terms of species involved, the capital cost and the daily cover rate onthe cost of electricity.

Thus, This cost can vary from 217 FCFA/kWh to 78 FCFA/kWh if the dailycover rate vary from25% to 50% at high load of 91,6% with wood as raw material which is coming from two year old Acacia auriculiformis plantation.

In other to install such a system in a rural environment and to make it competitive, in particular at the level of the Songhaï `' green rural city ''concept, we carry out a technical and economic study of the pilot unit of Songhaï Centre Porto-Novo.Thus, to do this study we installed a basic instrumentation in other to study the parameters under operation of the platform, to diagnose the breakdowns and sensitive equipment and also to deliver recommendations for an efficient management of the current and futuregasification unit.

Key words:Gasification, engine, rural electrification, raw material, cost of electricity.

LISTE DES ABBREVIATIONS

2iE : Institut International d'ingénierie de l'Eau et de l'Environnement

ADEME: Agence De l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie de France

CIRAD : Centre de coopération International en Recherche Agronomique pour

Développement

BRF : Bois Raméal Fragmenté

CCREHD : Centre Commun de Recherche Energie et Habitat Durable

EPI : Equipement de protection Individuel

EDF R&D : Electricité De FranceRecherche & Développement

ESF : Electricien Sans Frontière (ONG)

LBEB : Laboratoire Biomasse Energie et Biocarburant

LEC : Levelized Electricity Cost

ONG : Organisation non gouvernementale

PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur

SYNGAS : Synthetic Gaz

Table des matières

Dédicace ii

REMERCIEMENTS iii

RESUME iv

ABSTRACT iv

LISTE DES ABBREVIATIONS v

LISTES DES TABLEAUX viii

LISTES DES FIGURES ix

I. INTRODUCTION 1

1. Contexte et problématique 1

2. Objectifs et méthodologie 2

II. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 3

1. La gazéification : Etat de l'art 3

1.1. Principe de la gazéification 3

1.2. Les réactions chimiques de la gazéification 3

1.3. Nature des gaz produits 5

1.4. Les différents procédés de gazéification 6

1.4.1. Le procédé à lit fixe 6

1.4.2. Les procédés à lits étagés 7

1.4.3. Comparatif des différents procédés 7

1.5. Applications de la gazéification 8

1.5.1. La production directe de la chaleur 8

1.5.2. La production d'électricité 9

2. Application de la gazéification : production d'électricité dans les pays en développement 10

2.1. Introduction 10

2.2. La ressource 11

2.3. Filtration 13

2.3.1. La séparation des particules ou poussières 14

2.3.2. Elimination des goudrons 15

2.3.3. L'élimination des alcalins 15

2.4. Moteur 16

3. Retour globale d'expérience villageoise en Afrique et en Asie 17

3.1. Projet 1 : Production d'électricité dans le village MELANI, province Cape Est en Afrique du Sud 17

3.2. Projet de gazéification de l'exploitation agricole de thé au Muzizi en Uganda 18

3.3. Projets d'électrification dans la province de Battambang au Cambodge 20

3.4. Projet d'électrification rurale village d'hosahalli et Hanumanthanagara, Inde 21

III. MATERIEL ET METHODES 23

1. Description de la plateforme de gazéification 23

2. Protocoles expérimentaux 25

2.1. La ressource en biomasse 25

2.1.2. Détermination du PCI du bois 26

2.2. Test de performance du gazéifieur 26

2.2.1. Préparation du Matériel 27

2.2.2. Tests de performance 28

2.2.4. Recommandations 30

IV. RESULTATS ET DISCUSSION 30

1. Présentation des tests réalisés 30

2. Analyses et interprétations 33

3. Perspectives d'amélioration des tests 34

V. ANALYSE TECHNICO-ECONOMIQUE DE LA PLATEFORME GAZEIFIEUR 35

1.1. Etude de la ressource disponible 35

1.1.1. Ressources bois : Acacia auriculiformis et d'Eucalyptus senegalensis 35

1.1.2. Ressources : coques de noix de coco et noix de palmes 38

1.2. Comparaison de la ressource pour BRF  et le gazéifieur 40

1.2.1. Méthodologie d'application des BRF 40

1.2.2. Matières premières du BRF à Songhaï 41

2. Analyse technico-économique 41

2.1. Analyse technico-économique de la plateforme gazeifieur 41

2.1.1. Etat de la plateforme gazeifieur 41

2.1.2. Scénarios technico-économiques 42

2.2. Analyses et recommandations 44

VI. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 48

VII. BIBLIOGRAPHIE 49

ANNEXES 51