Torplant: valorisation locale de résidus de biomasse par la torréfaction

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1 Torplant: valorisation locale de résidus de biomasse par la torréfaction Energie-bois Suisse 9 juin 2016 Orbe Jean-Bernard MICHEL, Mark McCormick - Claire Tansley Projet financé par le canton de Vaud dans le cadre du programme «100 millions de CHF pour les énergies renouvelables et l efficacité énergétique»

2 Les acteurs majeurs du projet «Torplant» HEIG-VD / IGT / SIB, Yverdon-les-Bains : Unité de recherche de la Haute Ecole d Ingénierie et de gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) ; Créé en 1999, les différents laboratoires de l'igt travaillent sur des projets de recherche appliquée en collaboration avec les industries, les instituts de recherche, les Hautes Ecoles d'ingénieurs (HES et EPF), les associations, les administrations et les collectivités publiques ; Le SIB, dirigé par Dr. -Ing Jean-Bernard MICHEL. Conception du système, élaboration du prototype de laboratoire et d un pilote 6 kg/h, premiers tests de validation de la technologie. 2

3 Les acteurs majeurs du projet «Torplant» GRANIT TECHNOLOGIES, Orbe : Société d ingénierie et construction ; Active depuis 1981 dans le domaine de l environnement Spécialisée dans le traitement et la valorisation des déchets liquides et solides par des procédés technologiques avancés. Développement de la technologie au stade pré-industriel avec la construction du pilote de démonstration - dirigé par Dr. Boris CORREA; Promotion de la technologie et développement vers la commercialisation. 3

4 Ressource bois énergie en Suisse 4

5 Résidus valorisables Déchets de taille (branchages) Disponible en grande quantité. Humidité relative 20% PCS sec 19 MJ/kg Taux de cendres 5% Rebus d exploitation forestière Qualité variable. Disponible en grande quantité. Actuellement transformés en plaquettes pour divers usages ou laissés en forêt. Humidité relative 20% PCS sec 19 MJ/kg Taux de cendres 1,5% Refus de criblage de méthanisation par voie sèche Site de Chavornay Fraction brute après tamisage Plastique et métal: 3,2% Fines (organique et sable ): 8,4% Masse volumique 290 kg/m3 Humidité relative 45% PCS sec 18 MJ/kg (matière triée) Taux de cendres (550 C) 11% Taux de cendres (815 C) 7% Résidus d agriculture et de l industrie agro-alimentaire Humidité relative 3 à 50% PCS sec 12 à 20 MJ/kg Taux de cendres 3 à 15% 5

6 Résidus déchiquetés Valorisation «Torplant» Voie de valorisation classique Produit 1: Plaquettes torréfiées Produit 2: Pellets torréfiés Facilement broyables Pellets 6

7 Produits issus du procédé «Torplant» Produit 1 - plaquettes torréfiées Les réseaux de chauffage urbains Le chauffage industriel Les installations de production d électricité à partir de biomasse Produit 2 - pellets torréfiés Le chauffage individuel La gazéification Standardisation ISO (prévu fin 2016) 7

8 Avantages de la torréfaction Augmentation du pouvoir calorifique Densité énergétique accrue Caractère hydrophobe Pas d activité bactérienne Combustible stable Réduction de l énergie de broyage de 90% Variété des ressources utilisables Intégration possible des branchages Coûts de transport et stockage réduits Humidité stable Stockage en extérieur Combustion améliorée Coûts de broyage réduits Valorisation des ressources à l échelle locale Economiquement rentable Création d emplois locaux 8

9 Avantages de la torréfaction Illustration de la propriété hydrophobe des pellets torréfiés: 9

10 Principe de la torréfaction Echangeurs de chaleur Si excès d énergie (production électricité) Combustion des gaz libérés pour production de chaleur 1 Masse sèche 1 Energie 1 E/M 0.3 M 0.1 E 0.3 E/M Torgaz 0.7 M 0.9 E 1.3 E/M Biomasse brute PCI : 9-16 MJ/kg Soit 2,5 à 4,4 kwh/kg Séchage <20% Humidité Torréfaction Chauffage anaérobie C Process exothermique Biomasse torréfiée PCI : MJ/kg soit 5,5 à 6,7 kwh/kg 10

11 Historique du projet

12 Participation à des réseaux Centre de Compétence Suisse pour la Recherche Energétique dédié à la biomasse, SCCER Biosweet Le réseau international IBTC regroupe la plupart des acteurs importants pour la torréfaction de biomasse Renewable Heating and Cooling Technology platform 12

13 Rentabilité et modèle d affaires (capacité 500kg/h) TRI (%) 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% Estimation 50% branchages 50% rémanents forestiers Taux de Rentabilité Interne avant impots Temps de retour sur investissement Années 5% 2 0% Coût de la matière brute (CHF/Tonne sec) 0 - Coût d investissement (sans les bâtiments) : 2,2 Millions fr. - Prix de vente des plaquettes torréfiées (sortie usine): 5,1 ct/kwh - Durée de fonctionnement de 20 ans 13

14 Applications urbaines et industrielles Séchage Torréfaction Stock plaquettes torréfiées (3 mois) Cogénération, CAD, fours industriels rémanents forestiers et résidus d élagage Stock et Expédition big-bags poudre Biomasse torréfiée Stock branchages, déchets verts et Biomasse agricole (1 mois) Broyage et granulation Gazéification COMPOSTIÈRE OU ZONE DE TRAITEMENT DE BIOMASSE Stock et Expédition big-bags pellets torréfiés Chaudières et Poêles à pellets 14

15 Unité pilote,100 kg/h (2016) 15

16 Conclusion Un nouveau combustible avec des atouts économiquement intéressants Combustible avec un rendement élevé Combustible hydrophobe pour stockage Coût de transport favorable Coût de broyage diminué Un nouveau combustible qui s inscrit dans les lignes des directives de l UE Valoriser des ressources locales pour réduire la dépendance énergétique Un produit qui a une valeur intéressante sur le marché (prix de vente supérieur au compost) 16