IMPLANTATION DE CULTURE SOUS SERRES SUR LES BERGES DE SAMBRE. Étude d optimisation énergétique

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1 IMPLANTATION DE CULTURE SOUS SERRES SUR LES BERGES DE SAMBRE Étude d optimisation énergétique

2 Sommaire 2 Contexte et objectif de l étude : Réinvestir les bords de Sambre par l implantation d une nouvelle activité à caractère innovant : Redynamiser la zone en créant des emplois d insertion Le process de fabrication de la microalgue Solutions techniques étudiées Apport de chaleur Économie et emplois Synthèse

3 Process de fabrication de la spiruline 3 Spiruline + Conditions de température de 35 et de ph de 9 La culture de microalgues

4 Les Technologies existantes (1/2) 4 Systèmes ouverts Produire dans des bassins La culture de microalgues

5 Technologies existantes (2/2) 5 OU en Systèmes fermés = Photobioréacteurs (PBR) Tubulaires Annulaires - Sapins À plaques La culture de microalgues

6 Scénarii de dimensionnement 6 Système ouvert : La culture de la spiruline en bassins. On est dans un process artisanal OU Système fermé : La culture de la chlorella (microalgues au propriété similaire que la spiruline ) cultivée dans des réacteurs sapins Là on est dans une production industrielle. Objectif du projet : 15 tonnes de microalgues par an (en compléments alimentaires) Solutions techniques étudiées

7 Scénario 1 : Les étapes de la culture de la spiruline en bassins (1/3) 7 Ensemencement Eau CO 2 Nutriments Culture Filtration filtrat Pressage eau de pressage Extrusion Séchage eau Broyage Mise en forme Conditionnement Solutions techniques étudiées

8 Scénario 1 : Les étapes de la culture de la spiruline en bassins (2/3) 8 Ensemencement Eau CO 2 Nutriments Culture Filtration filtrat Pressage eau de pressage Extrusion Séchage eau Broyage Mise en forme Conditionnement Solutions techniques étudiées

9 Scénario 1 : Les étapes de la culture de la spiruline en bassins (3/3) 9 Ensemencement Eau CO 2 Nutriments Culture Filtration filtrat Pressage eau de pressage Extrusion Séchage eau Broyage Mise en forme Conditionnement Solutions techniques étudiées

10 Scénario 2 : Culture de la chlorella en sapins 10 Réacteurs sapins : Technologie brevetée R&D au Biosolar Zentrum, Köthen (Allemagne) Suspension d algues (produit récolté) Eau (maintien en température) Solutions techniques étudiées

11 Scénario 2 : Culture de chlorella en sapins 11 Ensemencement Eau CO 2 Nutriments Culture Centrifugation eau de centrifugation Séchage eau Mise en forme Conditionnement Solutions techniques étudiées

12 Scénario 2 : Culture de chlorella en sapins 12 Ensemencement Eau CO 2 Nutriments Culture Centrifugation eau de centrifugation Séchage eau Mise en forme Conditionnement Solutions techniques étudiées

13 MWh Évaluation des besoins 13 Consommation 8 fois plus importante pour les bassins Apport de chaleur

14 Évaluation des besoins 14 Puissance 4 fois moindre pour les sapins P < 2 MW : pas de dossier ICPE Apport de chaleur

15 Apport de chaleur n 1 Chaudières gaz à condensation 15 Solution simple et adaptée à de grosses puissances Apport de chaleur

16 Apport de chaleur n 2 - Méthanisation 16 Couverture d une partie des besoins Installation portée par une structure externe : pas d investissement supplémentaire Achat de la chaleur produite par l atelier d algoculture à un prix intéressant Installation de 800 kw électriques et 815 kw thermiques Apport de chaleur

17 Autre pistes envisagées 17 Biomasse A priori, budget important pour un faible nombre d heures de fonctionnement (pics de puissance) PAC réversible Assurer une base de chauffage (variante sapins) Diminution des besoins énergétiques Limitation des apports en été et des pertes en hiver Apport de chaleur

18 Scénarii considérés 18 S1 : Système ouvert (bassins) + chaudières gaz S2 : Système fermé (sapins) + chaudières gaz S2 bis : Système fermé (sapins) + chaudières gaz & méthanisation Économie et emplois

19 Limites du business plan 19 Site de production Prix «sortie usine» Circuit de commercialisation Moyens commercialisation hors calcul Client final Économie et emplois

20 Investissements - Bassins 20 INVESTISSEMENTS SCENARIO 1 - BASSINS Equipements techniques Construction Ingénierie et développement Équipements des bassins Équipements de post-traitement Système de chauffage (bassins, ambiance, bâtiment post-traitements) Électricité, câblage, supervision, automatisme Mise en service et formation Total équipements techniques Gros œuvre Terrassement + VRD + Raccordement assainissement Serres Bassins béton Bâtiment post-traitement Bâtiment chaufferie Clôture Total gros œuvre Total Investissement total : environ 4 millions d euros Économie et emplois

21 Investissements - Sapins 21 INVESTISSEMENTS SCENARIO 2 - SAPINS Equipements techniques Construction Ingénierie et développement Réacteurs et équipements Équipements de post-traitement Système de chauffage (sapins, ambiance, bâtiment post-traitements) Électricité, câblage, supervision, automatisme Mise en service et formation Total équipements techniques Gros œuvre Terrassement + VRD + Raccordement assainissment Serres Bâtiment post-traitement Bâtiment chaufferie Clôture Total gros œuvre Total Investissement OPTIONS total : environ 8,8 millions d euros, soit Système de traitement de l'eau plus du double la solution bassins Hors fourniture : Équipement conditionnement, bâtiment administratif, investissements liés à la commercialisation du produit fini Économie et emplois

22 Coûts de fonctionnement 22 Maintenance / pièces usure Consommation énergie Consommation eau Frais d analyses Frais personnel Achat fournitures, petit matériel Achat intrants Gestion administrative Assurances : process, chaudières : gaz, chaleur, électricité : renouvellement milieu culture : qualité algues : directeur, technicien, ouvriers : consommables : CO2 & nutriments Économie et emplois

23 Coûts de fonctionnement 23 S1 S2 S2 bis Investissements Fonctionnement Des coûts de fonctionnement plus de 3 fois supérieurs pour la solution bassins Cette différence s explique par des besoins énergétiques beaucoup plus importants pour les bassins S1 : Bassins + gaz S2 : Sapins + gaz S2 bis : Sapins + gaz & métha Économie et emplois

24 Création d emplois 24 Scénario 1 : Spiruline en bassins 1 biologiste / directeur de site 1 technicien / laborantin 4 ouvriers à temps plein contrats aidés Scénario 2 : Chlorella en sapins 1 biologiste / directeur de site 1 technicien / laborantin 3 ouvriers à temps partiel contrats aidés Scénario 2 peu intensif en main d œuvre Économie et emplois

25 Synthèse 25 Création d une activité d algoculture avec un volume de production semi-industriel Élaboration de 2 scénarii techniques pour répondre à cet objectif : Bassins Système artisanal Investissement «faible» Besoins énergétiques importants coûts de fonctionnement élevés Sapins Système industriel Investissement élevé Besoins énergétiques moindres coûts de fonctionnement plus faibles Synthèse

26 Synthèse 26 Scénario bassins : pas d équilibre économique Incompatibilité entre outil de production artisanal et objectifs de production industriels Système artisanal approprié pour culture saisonnière À production industrielle, outil industriel! Scénario sapins : bonne rentabilité..mais peu de création d emploi Système optimisé au niveau technique Très automatisé = peu de main d oeuvre Place et rôle de la collectivité? Synthèse

27 Synthèse 27 Algoculture : objectifs du projet Green and Blues Futures de Réussir En Sambre Avesnois Développer une activité innovante Avec une dimension industrielle Réappropriation sociale des abords de Sambre? Créatrice d emplois d insertion Repenser le projet pour répondre à TOUS les objectifs Synthèse

28 Recommandations 28 CHOIX N 1 : ALLER + LOIN DANS LA LOGIQUE INDUSTRIELLE Augmenter la valeur ajoutée du produit final Viser des clients industriels (pharmaceutique, cosmétique) Vendre des substances actives extraites des algues Créer sur site un atelier de transformation des algues Besoin supplémentaire pour des emplois d insertion Synthèse

29 Recommandations 29 CHOIX N 2 : DIVERSIFIER L ACTIVITE S approprier la commercialisation du produit (circuit court) Proposer des visites de site (tourisme vert, circuit pédagogique ) Développer un pôle de R&D sur l algoculture Proposer différentes technologies (sapin/bassin) Articulation avec projet méthanisation (économie circulaire) Emplois pour commercialisation /animation Synthèse