La biomasse lignocellulosique comme ressource énergétique

Table des matières

Introduction
Chapitre I. Conversion énergétique de biomasse lignocellulosique : intérêt de la combustion et problèmes liés
I.1. Contexte énergétique mondial
I.1.1. Production d’énergie et changement climatique
I.1.2. Orientations pour une transition énergétique
I.2. La biomasse lignocellulosique comme ressource énergétique
I.2.1. Biomasse et énergie
I.2.2. Biomasse lignocellulosique : composition
I.2.3. Limites à la mobilisation de biomasse lignocellulosique pour la combustion
I.2.4. Alternatives à l’usage de biomasse forestière
I.3. Valorisation de biomasse par combustion
I.3.1. Principe
I.3.2. Équipements de combustion
I.4. Problèmes techniques liés à la combustion de biomasse
I.4.1. Formation de mâchefers
I.4.2. Encrassement des zones d’échange de chaleur
I.4.3. Corrosion
I.5. Problèmes environnementaux d’émissions liées à la combustion de biomasse
I.5.1. Particules fines
I.5.2. Émissions azotées
I.5.3. Autres émissions
I.6. Synthèse et positionnement
Chapitre II. Étude de l’influence de la granulation sur la réactivité de la biomasse
II.1. Introduction
II.1.1. Procédé de granulation
II.1.2. Paramètres clés du procédé de granulation
II.1.3. Mécanismes de liaison
II.2. Objectifs
II.3. Matériels et méthodes
II.3.1. Échantillons utilisés
II.3.2. Préparation des échantillons
II.3.3. Procédure expérimentale
II.3.4. Traitement des données pendant la phase de pyrolyse
II.4. Résultats et discussion
II.4.1. Comparaison entre les granulés de pin
II.4.2. Quantification de la répétabilité
II.4.3. Comparaison entre échantillons
II.5. Conclusions
Chapitre III. Sélection de combustibles et mise en place d’expérimentations
III.1. Sélection de biomasse
III.1.1. Éléments chimiques d’importance
III.1.2. Revue de données
III.1.3. Types de résidus de biomasse utilisés
III.2. Elaboration de granulés au laboratoire
III.2.1. Préparation des échantillons
III.2.2. Matériel
III.2.3. Mise au point du protocole de granulation
III.3. Dispositif d’étude des émissions de NOx
III.3.1. Présentation générale de l’installation
III.3.2. Analyseur de gaz
III.3.3. Conditions opératoires
III.4. Dispositif d’étude de la volatilisation du potassium
III.4.1. Principe
III.4.2. Combustion
III.4.3. Minéralisation
III.4.4. Dosage par spectroscopie
Chapitre IV. Combustion de biomasse pure en laboratoire : émissions de NOX et volatilisation du potassium
IV.1. Introduction
IV.2. Analyse de la composition de biomasse
IV.2.1. Introduction
IV.2.2. Échantillons de biomasse sélectionnés
IV.2.3. Autres données disponibles
IV.3. Combustion de biomasse et émissions de NO
IV.3.1. Analyses préliminaires et méthodes d’exploitation des résultats
IV.3.2. Émissions de NO et composition de la biomasse
IV.4. Combustion de biomasse et volatilisation du potassium
IV.4.1. Analyses préliminaires
IV.4.2. Résultats expérimentaux
IV.5. Synthèse et orientations
Chapitre V. Combustion de granulés de mélanges de biomasse et suivi des émissions de NO
V.1. Présentation de la démarche
V.1.1. Introduction et objectifs
V.1.2. Choix des mélanges
V.2. Méthodes d’analyse des résultats
V.2.1. Comparaison des émissions de NO des mélanges à des émissions de NO théoriques
V.2.2. Représentation des résultats
V.2.3. Utilisation de granulés séparés
V.2.4. Éléments identifiés dans la littérature comme pouvant jouer un rôle
sur les émissions de NO
V.3. Étude de l’influence de la teneur en azote sur les émissions de NO pour les granulés de mélange : mélange EP/MR
V.3.1. Émissions de NO totales
V.3.2. Contribution de la phase d’oxydation des espèces volatiles
V.3.3. Contribution de la phase d’oxydation du char
V.4. Etude de l’influence du calcium de la biomasse sur les émissions de NO
V.4.1. Mélange paille de colza/balle de riz
V.4.2. Mélange balle de riz/grignon d’olive
V.5. Synthèse
V.5.1. Mise en évidence de synergies par mélange
V.5.2. Bilan des interprétations et perspectives
Conclusion et perspectives
Bibliographie
Annexes