Valorisation énergétique des déchets solides ménagers et assimilés aux Comores : application à la gazéification pour la production d'électricité aux Comores

Energy recovery from solids household and similar waste in Comoros : application to gasification for electricity production in Comoros

• Auteur / Autrice : Kamil Abdallah Amarillis
• Direction : Jean-Claude Gatina, Damien Ali-Hamada Fakra, Bienvenue Raheliarilalao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique Energétique
• Date : Soutenance le 15/12/2023
• Etablissement(s) : La Réunion en cotutelle avec Université d'Antananarivo
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et d'Ingénierie mathématique pour l'énergie et l'environnement (Saint-Denis, Réunion) - Physique et Ingénierie Mathématique pour l'Énergie, l'environnemeNt et le bâtimenT
• Jury : Président / Présidente : Riad Benelmir
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Riad Benelmir, Minoarivelo Randrianarison, Abdoul-Hafar Halassi Bacar, Dominique Morau, Mamy Harimisa Radanielina
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Minoarivelo Randrianarison

Mots clés

Mots clés contrôlés

Comores

Biomasse -- Gazéification

Mots clés libres

Valorisation énergétique

Déchets solides municipaux

Gazéification

Électricité

Comores

Energy recovery

Solids household waste

Gasification

Electricity

Comoros

Résumé

Cette recherche porte sur l’exploration de la valorisation énergétique des catégories de déchets solides municipaux par gazéification pour produire de l’électricité avec un focus sur les Comores. Notre recherche a consisté dans un premier temps à déterminer, à différentes échelles d’observation, le potentiel des déchets solides aux Comores, à partir d’une enquête de terrain dans deux villes de la Grande Comore que sont Moroni et Foumbouni. Nous les avons combinées avec des données démographiques, sociologiques et économiques pour extrapoler nos résultats à l’ensemble des communes et préfectures de l’archipel des Comores. Ceci a été complété par la détermination de la composition des déchets selon les sites d’observation, en utilisant la même approche que celle utilisée pour l’évaluation du potentiel de déchets. Nos bases de données établies, nous avons entrepris d’évaluer les caractéristiques physiques, chimiques et thermiques des déchets afin de mettre en évidence leurs propriétés de valorisation énergétique. Il s’agissait de mettre en place une méthodologie appropriée pour estimer les déchets élémentaires et la composition des déchets aux Comores. Par la suite, nous avons exploré les bases scientifiques et technologiques des systèmes de gazéification, afin de bien comprendre les processus de conversion énergétique impliqués, en utilisant différents modèles physico-chimiques et thermiques. Ceci nous a permis de dresser un inventaire des outils de simulation numérique des paramètres structurels et fonctionnels des systèmes de gazéification. Dans la dernière étape de notre travail de recherche, le logiciel SIZER a été choisi pour réaliser une étude détaillée de l’implantation des gazéificateurs sur l’ensemble du territoire comorien, au niveau des communes et des préfectures des trois îles observées. Nous posons ainsi les bases d’une stratégie de valorisation énergétique des déchets solides dans le contexte social et économique spécifique des milieux insulaires.

This research centers on the exploration of the energy recovery of municipal solid waste categories through gasification to produce electricity with a focus on Comoros. Our research consisted firstly in determining, at different scales of observation, the potential of solid waste in the Comoros, based on a field survey in two towns of the Grande Comore which are Moroni and Foumbouni. We combined these with demographic, sociological and economic data to extrapolate our results to all the communes and prefectures of the Comoros archipelago. This was completed in determining waste composition according to the observation sites, using the same approach considered for evaluating the waste potential. With our databases established, we set out to evaluate the waste’s physical, chemical and thermal characteristics to highlight its properties for energy recovery. We had to implement an appropriate methodology for estimating the elementary waste and waste composition in the Comoros. Subsequently, we explored the scientific and technological bases of gasification systems, to gain a clear understanding of the energy conversion processes involved, using various physicochemical and thermal models. This enabled us to draw up an inventory of tools for numerical simulation of gasification systems’ structural and functional parameters. In the final stage of our research work, SIZER software was selected to carry out a detailed study of gasifier implementation throughout the Comoros, at the level of the communes and prefectures of the three islands observed. In this way, we are laying the foundations for an energy recovery strategy for solid waste in the specific social and economic context of island environments.