Présentation

Article

1 - PROCÉDÉS DE VALORISATION THERMOCHIMIQUE DE LA BIOMASSE

2 - L'EAU SUPERCRITIQUE

3 - GÉNÉRALITÉS SUR LA GAZÉIFICATION EN EAU SUPERCRITIQUE

4 - TECHNOLOGIES DE GAZÉIFICATION EN EAU SUPERCRITIQUE

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : J7010 v1

Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse
Gazéification de biomasse en eau supercritique

Auteur(s) : Olivier BOUTIN, Jean-Christophe RUIZ

Relu et validé le 02 nov. 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

La valorisation de la biomasse est au cœur des interrogations sur les ressources énergétiques au cours du xxie siècle. Pour les biomasses humides, un procédé intéressant de valorisation est la gazéification en eau supercritique, qui permet la production d'un gaz énergétique très intéressant de par son origine non fossile. La gazéification en eau supercritique s'adresse plus particulièrement à des biomasses très humides. L'influence des conditions opératoires principales sur la nature et les rendements de conversion de ce procédé sont détaillés et les pilotes de laboratoire les plus importants sont présentés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Biomass gasification in supercritical water

Biomass valorization is at the heart of the questions concerning energetic resources in the twenty-first century. Regarding humid biomass, gasification in supercritical water is an interesting valorization process as it allows for the production of a valuable energetic gas due to its non-fossil origin. Gasification in supercritical water concerns more specifically very humid biomass. The influence of the principal operating conditions on the nature and conversion yield of this process are detailed and the most important laboratory pilots are presented.

Auteur(s)

  • Olivier BOUTIN : Ingénieur École nationale supérieure des Industries chimiques, Docteur en Génie des procédés - Ingénieur-chercheur au Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA Marcoule)

  • Jean-Christophe RUIZ : Ingénieur-chercheur au Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA Marcoule) - Responsable du projet Eau supercritique au sein du laboratoire des Procédés supercritiques et de Décontamination.

INTRODUCTION

La valorisation de la biomasse est au cœur des interrogations sur les ressources énergétiques au cours du xxie siècle. Elle en est un des enjeux majeurs. Le terme biomasse regroupe des significations très diverses, depuis une biomasse noble destinée à l'alimentation, comme les céréales, jusqu'à des biomasses assimilables à des déchets comme les vinasses issues de la fabrication de betterave ou les boues biologiques de station d'épuration. Dans le cas des biomasses humides un procédé de valorisation d'intérêt est la gazéification en eau supercritique. Ce procédé permet d'éviter une étape de séchage et, moyennant des conditions de pression et de température adéquates, la production d'un gaz énergétique pouvant contenir de l'hydrogène, du méthane, du monoxyde de carbone et/ou des hydrocarbures légers. L'intérêt suscité par ce procédé est donc à situer dans la problématique globale de l'accès à une énergie d'origine non fossile ainsi que dans la problématique des gaz à effet de serre, l'utilisation de biomasse s'insérant dans un cycle court du carbone. La gazéification en eau supercritique s'adresse plus particulièrement à des biomasses très humides (plus de 70 % d'humidité) qu'il n'est donc pas nécessaire de sécher au préalable. Les températures de réaction sont relativement basses (maximum de 700 °C), comparées aux procédés de gazéification en voie classique ou sèche (typiquement 900 °C). Cela limite la production de gaz polluants, type dioxines ou NOx. De même, le milieu aqueux de solvatation permet de limiter la formation de solides et de goudrons. Les gaz visés sont l'hydrogène principalement, mais également un mélange hydrogène et monoxyde de carbone (mélange pour la synthèse Fisher Tropsch), ou la production de méthane. L'influence des conditions opératoires principales sur la nature et les rendements de conversion sera détaillée dans cet article (pression, température, concentration initiale de la biomasse, présence ou non de catalyseurs). Le développement industriel de ce procédé n'étant pas réalisé à ce jour, les pilotes de laboratoire les plus importants (jusqu'à 100 kg.h-1) seront présentés.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j7010

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Chimie verte Énergie durable et biocarburants Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

Accueil Ressources documentaires Énergies Métier : ingénieur territorial Gestion et valorisation des déchets Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique Génie des procédés et protection de l'environnement Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

Accueil Ressources documentaires Environnement - Sécurité Environnement Gestion et valorisation des déchets Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Bioprocédés et bioproductions Biotech industrielles pour la chimie et l’énergie Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Chimie verte Gestion durable des déchets et des polluants Gazéification de biomasse en eau supercritique Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse


Cet article fait partie de l’offre

Ressources énergétiques et stockage

(188 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

1. Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse

La valorisation thermochimique de la biomasse consiste à porter à de hautes températures une biomasse dans une atmosphère non oxydante (ou en sous stœchiométrie dans le cas d'une oxydation partielle). Schématiquement, trois types de procédé de valorisation thermochimique de la biomasse sont développés à des pressions proches de l'ambiante. Pour un chauffage lent, une pyrolyse lente est obtenue, qui conduit principalement à la formation de charbon. Pour des vitesses de chauffage plus rapides, une pyrolyse rapide est effectuée, qui conduit principalement à la formation d'une biohuile [G1455] [BE8535]. Notons que dans tous les cas, trois phases sont obtenues (solide, liquide et gaz), les phases solide et liquide étant minoritaires. La pyrolyse est faite en atmosphère inerte, azote par exemple. Pour des températures plus élevées, au-delà de 1 000 °C parfois, la dégradation se poursuit jusqu'à l'obtention de gaz. Ce procédé est une gazéification, qui peut se faire en présence d'un gaz oxydant doux comme le dioxyde de carbone ou la vapeur d'eau [BE8565] [BE8535] ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Ressources énergétiques et stockage

(188 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Procédés de valorisation thermochimique de la biomasse
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LEUSBROCK (I.), METZ (S.), REXWUNKEL (G.), VERSTEEG (G.) -   Quantitative approaches for the description of solubilities of inorganic compounds in near-critical and supercritical water.  -  Journal of Supercritical Fluids, 47, 117 (2008).

  • (2) - KHAN (M.S.), ROGAK (S.) -   Solubility of Na2SO4, Na2CO3 and their mixture in supercritical water.  -  Journal of Supercritical Fluids, 30, 359 (2004).

  • (3) - GUAN (Q.), SAVAGE (P.), WEI (C.) -   Gasification of alga Nannochloropsis sp. in supercritical water.  -  Journal of Supercritical Fluids, 61, 139 (2012).

  • (4) - CHAKINALA (A.), BRILMAN (D.), VAN SWAAIJ (W.), KERSTEN (S.) -   Catalytic and non-catalytic supercritical water gasification of microalgae and glycerol.  -  Industrial Engineering Chemistry Research, 49, 1113 (2010).

  • (5) - SCHMIEDER (H.), ABEL (J.), BOUKIS (N.), DINJUS (E.) -   Hydrothermal gasification of biomass and organic wastes.  -  Journal of Supercritical Fluids, 17, 145 (2000).

  • ...

1 Organismes – Fédérations – Associations

Association Innovation Fluides Supercritiques IFS

http://wikini.supercriticalfluid.org

Association International Society for Advancement of Supercritical Fluids ISASF

http://isasf.net/

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Ressources énergétiques et stockage

(188 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS