GAT 1 : Biomasse pour l’énergie COLLOQUE du PROGRAMME ENERGIE du CNRS GAT 1 : Biomasse pour l’Energie Axe : Thermochimie (« Voie sèche ») par Jacques LEDE, Directeur de Recherche au CNRS, LSGC - Nancy GAT 1 : Biomasse pour l’énergie 1 – Valorisation thermique de la biomasse 2 – Difficultés générales 3 – Verrous scientifiques 4 – Axe voie sèche du GAT. Compétences et objectifs

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie VALORISATION THERMIQUE DE LA BIOMASSE Procédés Filières Réactions Produits Objectifs Combustion Gazéification Pyrolyse Oxydation complète Transformation en atm. réactive 02, Air, H2O Transformation en atm. inerte CO2, H2O H2, CO Rapide (600-1000°) gaz Pyrogazéification Rapide (500-600°) oils Pyroliquéfaction Lente charbon Chaleur, Electricité Chaleur, Electricité (turbines, moteurs) Synthèse chimique (méthanol, Fischer Tropsch) H2 (PAC) Chaleur, électricité, carburants substitution, chimie Charbon de bois Energie domestique (PVD) Charbon actif GAT 1 : Biomasse pour l’énergie Remarque : Mécanismes primaires de pyrolyse en amont de toutes ces transformations.

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie DIFFICULTES GENERALES - Epuration des effluents : Particules – Goudrons – Alcalins - NOx, S, NH3, PAH – Cendres … (filtration, craquage, lavage, température …) - Stockage et conversion des produits Couplages optimaux : réacteurs, capacité de traitement, petites unités ou unités centralisées, biomasse (nature, disponibilité, stockage, transport), marché, rentabilité, … GAT 1 : Biomasse pour l’énergie - Maîtrise et optimisation des procédés : propres et sélectifs, apport d’énergie, optimisation énergétique … - Choix : Filières - Objectifs

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie VERROUS SCIENTIFIQUES Connaissances physicochimiques (biomasse, cellulose, lignine,…) : - Processus élémentaires pyrolyse, gazéification, transferts - Mécanismes de formation et d’élimination des aérosols, goudrons, PAH … - Catalyseurs : Décomposition biomasse Réactions secondaires Epuration Spécifique pour tel ou tel objectif (ex. H2) Désactivation GAT 1 : Biomasse pour l’énergie - Techniques de mesures de cinétique rapides - Connaissances sur les réacteurs : « Habituels » à adapter Nouveaux types plus spécifiques Multifonctionnels Gazéification en plusieurs étapes Pyrogazéification et/ou pyroliquéfaction rapide Modèles sur bases scientifiques (extrapolation fiable) - Connaissances bibliographiques sur plus d’un siècle.

GAT 1 : Biomasse pour l’énergie AXE « VOIE SECHE » DU GAT COMPETENCES ET COMPLEMENTARITES RASSEMBLEES: * Equipes nouvelles et anciennes (25 ans) dans cette thématique Décomposition thermique et combustion de solides Réacteurs : lit fixe, fluidisation, cyclone (Micro-échelle et pilote) * Modélisation et Expérimentation * Pyrolyse (lente, rapide, ablative), gazéification, vapogazéification, combustion : (biomasse, charbon, boues) GAT 1 : Biomasse pour l’énergie * Catalyse – cinétique (solide, gaz) - Thermodynamique * Caractérisation de solides * Etc … - OBJECTIFS : Les travaux du GAT doivent, en particulier, aboutir à un PRI sur la production optimisée de gaz de synthèse - FONCTIONNEMENT : Départ sur un noyau dur (@ 5 équipes), mobilité, ouverture vers d’autres GAT, synergie forte avec l’axe « voie humide ».