Valorisation énergétique de l'alfa ( stipa tencissima ) par les procédés de la densification et de la pyrolyse dans un réacteur à lit fixe

Abstract

La maîtrise de la consommation énergétique mondiale fait des défis majeurs de notre siècle. La consommation excessive a engendrée des problèmes d’épuisement des ressources fossiles et l’augmentation de l’effet de serre, ce qui a conduit un grand nombre de pays à se tourner vers les sources d’énergies renouvelables en particulier la filière biomasse-énergie. La Maroc possède un gisement important en biomasse qui est souvent mal valorisée et une utilisation avec une faible efficacité comme pour la cuisson et le chauffage. La biomasse valorisée, dite moderne, prend en compte la génération d’électricité et de chaleur aussi bien que la production de carburants grâce aux possibilités offertes par les nouvelles technologies de production d’énergie plus efficace. Dans cette étude, nous avons recensé et analysé quelques ressources ligno-cellulosiques de notre pays qui pourrait faire l’objet de valorisation à des fins énergétiques et nous avons montré que la plante alfa à des atouts considérable dans ce sens : en plus de son abondance (production de 560000 tonnes environ par an de matière sèche), elle a seulement 5% d’humidité, ce qui est la plus faible de la majorité des biomasses mentionnées dans la bibliographie, et 2% seulement de la matière minérale. Nous avons valorisé l’alfa comme produit énergétique suivant les processus : la densification, la pyrolyse et gazéification. Les briquettes que nous avons fabriquées par densification ont une valeur énergétique supérieure par unité de volume. La qualité des briquettes ont été améliorer par deux traitements thermique : par chauffage post densification et par pyrolyse à une température de 300°C améliorant aussi le pouvoir calorifique supérieure. Le profil de combustion de ces briquettes étudié par ATG, a montré qu’il est similaire à celui du charbon. Les expériences de pyrolyse de l’alfa ont été effectuées dans un réacteur à lit fixe sous atmosphère d’azote avec des taux de chauffage : 5, 10, 15, 20 et 30°C / min et les températures de pyrolyse de 350, 500 et 650°C. Cette étude a montré que la vitesse de chauffage a un effet sur le rendement des produits de pyrolyse (solide, liquide et la fraction gazeuse). Les trois fractions obtenues sont adaptées à leur utilisation comme combustibles et, dans le cas de char, pour la production de charbon activé. Enfin la gazéification de l’alfa a été réalisée dans un réacteur à lit fluidisé. A 900°C, nous avons obtenu un taux d’hydrogène de 18% supérieur à ceux obtenus avec d’autres biomasses gazéifiées dans les mêmes conditions. Cette étude montre des résultats encourageants quant à l’utilisation de l’alfa comme source d’énergie renouvelable au Maroc.