Thèse soutenue

Comportement en combustion de résidus de biomasse : mise en évidence de synergies par mélange sous forme de granulés

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Auteur / Autrice : Brice Piednoir
Direction : Gilles Vaitilingom
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance le 21/02/2017
Etablissement(s) : Perpignan
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BioWooEB, Unité de Recherche , Cirad Institut de recherche à Montpellier
Jury : Président / Présidente : Roger Gadiou
Examinateurs / Examinatrices : Roger Gadiou, Yann Rogaume, Mehrdji Hemati, Anthony Benoist, Jean-Michel Commandré, Capucine Dupont, Vincent Goetz
Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Rogaume, Mehrdji Hemati

Mots clés

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Résumé

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La combustion de résidus de biomasse, généralement peu valorisés, pourrait apporter une solution d’approvisionnement intéressante pour la production d’énergie, allégeant la pression sur les ressources forestières. Toutefois, la composition chimique de ces résidus est à l’origine de problèmes techniques autant qu’environnementaux dans les procédés de combustion existants, ce qui limite leur utilisation. Deux de ces problèmes ont été traités dans cette thèse : les émissions de NOX et la quantité de potassium volatilisée lors de la combustion de différents résidus. Des essais de combustion ont été menés dans des réacteurs à l’échelle du laboratoire, sur des granulés de biomasse pure ou en mélange. Contrairement à la volatilisation du potassium, qui est liée à la teneur en différents éléments inorganiques, une relation linéaire forte (R² = 0,98) entre les émissions de NOX et la teneur en azote du combustible a été établie pour les granulés de biomasse pure. Des écarts par rapport à cette relation linéaire ont été observés dans le cas des essais menés sur des granulés de mélange, mettant en relief que la teneur en azote n’est pas le seul paramètre impliqué. Les travaux menés ont ainsi permis d’établir de manière originale que des synergies peuvent exister dans les granulés de mélange de résidus de biomasse, conduisant à des comportements différant de l’additivité directe des comportements des biomasses prises séparément. Ces synergies permettraient d’atténuer les problèmes causés par l’utilisation de ces résidus dans des chaudières en agissant de manière ingénieuse directement sur les propriétés des combustibles sans modification du procédé.