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Les questions de valorisation du tissu industriel, de la collecte des déchets et du recyclage font naturellement partie des préoccupations de la communauté d’agglomération Plaine Commune en raison de l’importance de son réseau d’éco-industries et d’éco-activités. 180.000 tonnes d’ordures ménagères sont produites. 5000 à 6000 tonnes de biomasse proviennent des industries et 7000 tonnes des tontes et des tailles d’arbres. Deux études portant sur l’opportunité de créer une filière de méthanisation sur le territoire ont été menées en 2009 et en 2011. Elles ont montré, d’une part, que la production de biomasse issue des industries était insuffisante pour la création d’une unité de méthanisation de grande envergure, par ailleurs non adaptée à une implantation en zone urbaine dense, et d’autre part, que la solution visant à mettre en place de petites unités de méthanisation (traitant des gisements de 4 à 5 000 tonnes de matières) apparaît comme étant trop coûteuse à cause de la mise en place d’une filière de collecte dédiée. La question est cependant plus que d’actualité : d’ici 2016 la règlementation prévoit en effet que les producteurs de plus de 10 ou 20 tonnes devront valoriser la biomasse produite. Les décrets permettant l’injection du biogaz dans le réseau ont été publiés. La filière en mélange (tri mécano-biologique) est remise en cause car empêche l’épandage des boues. Enfin, l’État défend un plan méthanisation. L’avenir est au mix énergétique. Séparer la biomasse du reste des déchets permettra de mieux la valoriser. Imaginer des dispositifs techniques innovants et développer des petites unités de méthanisation pourrait permettre de développer le biogaz en tissu urbain. Etat des lieux d’une filière de méthanisation sur le territoire de Plaine Commune (2009-2014) Michaël EVRARD, Agence Locale de l’Energie et du Climat Ce troisième déjeuner de l’année visait à présenter les nouvelles avancées en matière de procédés de valorisation des déchets organiques en bioénergie. En effet, bien que les ressources disponibles en biomasse soient insuffisantes pour se substituer totalement aux ressources fossiles utilisées actuellement, elles pourraient néanmoins couvrir une partie de nos besoins en énergie et en produits chimiques grâce à la synthèse de produits à haute valeur ajoutée. DEJEUNER DE LA TECHNOLOGIE 13 Nov. 2014 Université Paris 13
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Les questions de valorisation du tissu industriel, de la collecte des déchets et du recyclage font naturellement partie des préoccupations de la communauté d’agglomération Plaine Commune en raison de l’importance de son réseau d’éco-industries et d’éco-activités. 180.000 tonnes d’ordures ménagères sont produites. 5000 à 6000 tonnes de biomasse proviennent des industries et 7000 tonnes des tontes et des tailles d’arbres. Deux études portant sur l’opportunité de créer une filière de méthanisation sur le territoire ont été menées en 2009 et en 2011. Elles ont montré, d’une part, que la production de biomasse issue des industries était insuffisante pour la création d’une unité de méthanisation de grande envergure, par ailleurs non adaptée à une implantation en zone urbaine dense, et d’autre part, que la solution visant à mettre en place de petites unités de méthanisation (traitant des gisements de 4 à 5 000 tonnes de matières) apparaît comme étant trop coûteuse à cause de la mise en place d’une filière de collecte dédiée. La question est cependant plus que d’actualité : d’ici 2016 la règlementation prévoit en effet que les producteurs de plus de 10 ou 20 tonnes devront valoriser la biomasse produite. Les décrets permettant l’injection du biogaz dans le réseau ont été publiés. La filière en mélange (tri mécano-biologique) est remise en cause car empêche l’épandage des boues. Enfin, l’État défend un plan méthanisation. L’avenir est au mix énergétique. Séparer la biomasse du reste des déchets permettra de mieux la valoriser. Imaginer des dispositifs techniques innovants et développer des petites unités de méthanisation pourrait permettre de développer le biogaz en tissu urbain.
Etat des lieux d’une filière de méthanisation sur le territoire de Plaine Commune (2009-2014) Michaël EVRARD, Agence Locale de l’Energie et du Climat
Ce troisième déjeuner de l’année visait à présenter les nouvelles avancées en matière de procédés de valorisation des déchets organiques en bioénergie. En effet, bien que les ressources disponibles en biomasse soient insuffisantes pour se substituer totalement aux ressources fossiles utilisées actuellement, elles pourraient néanmoins couvrir une partie de nos besoins en énergie et en produits chimiques grâce à la synthèse de produits à haute valeur ajoutée.
DEJEUNER DE LA TECHNOLOGIE 13 Nov. 2014
Université Paris 13
INEVAL conçoit et construit des unités de production de biogaz par méthanisation de substrats complexes et variés. L’entreprise souhaite apporter des solutions adaptées aux besoins des agriculteurs et des agroindustriels du territoire français. INEVAL adapte la technologie au type de biomasse à traiter (biomasse liquide chargée, biomasse solide et / ou pâteuse, biomasse très sèche) grâce à différents types de digesteurs à géométrie variable. Sologne Biogaz (45) et GAEC La Lougnolle (79) sont deux sites de références en France. Dans le cadre de son développement, INEVAL recherche des solutions innovantes de convoyage, de transfert, de broyage, de mélange de la biomasse liquide et solide. L’entreprise recherche aussi des moyens de diagnostic de fonctionnement de ses installations.
La méthanisation est une réaction biologique de dégradation de la matière organique qui dépend de paramètres thermodynamiques précis (absence d’oxygène, maintien de la température, maintien de la charge organique et du pH). Cette réaction, connue depuis longtemps, complexe et chère à mettre en œuvre, bénéficie actuellement d’un regain d’intérêt : elle permet une meilleure gestion des minéraux et de la matière organique des effluents d’élevage pour la fertilisation des cultures, une réduction des nuisances olfactives, une réduction des émissions de Gaz à Effet de Serre et une production décentralisée d’énergie. Elle est particulièrement développée en Allemagne, au Danemark et au Bénélux. A ce jour, la France dispose de 578 sites. L’objectif est d’atteindre 1500 installations en 2017 et de produire 100 % de gaz « Vert » en 2050.
Zoom sur le fonctionnement d’une installation
La valorisation agronomique et énergétique de la biomasse non ligneuse par un procédé biologique : la méthanisation Romain MARTIN, INEVAL Environnement
Le biogaz est un mélange de méthane et de dioxyde de carbone issu de la dégradation naturelle des déchets organiques. La tendance actuelle est à la transformation du biogaz en électricité et en chaleur (cogénération). La synthèse d’hydrocarbures liquides (méthanol, éthanol, acide acétique, etc.) est une alternative qui permet d’obtenir des produits de l’industrie chimique à haute valeur ajoutée, à densité énergétique élevée, à faible coût de transport, indépendants des réseaux de collecte gaziers. Le projet REDO-ECOR (Revalorisation des Déchets Organiques en Energie éCO-Responsable) sur lequel travaille Merhdad NIKRAVECH du Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (CNRS / Université Paris 13) vise à développer un dispositif compact de transformation du biogaz en hydrocarbures liquides (biodiesel). Il permet de créer un revenu complémentaire pour les exploitants agricoles, plus particulièrement dans des zones rurales isolées, et d’assurer une part de leurs besoins énergétiques. D’une capacité entre 25 et 100 kW, ce dispositif d’utilisation facile, est basé sur le reformage plasma-catalyse à température ambiante du biogaz intégrant la synthèse Fischer-Tropsch. Il doit pouvoir fonctionner à basse température et s’adapter à des charges d’alimentation discontinues. Ce projet réunit actuellement un consortium de cinq laboratoires français. Il bénéficie du soutien financier sur quatre ans de l’Université Sorbonne Paris Cité (USPC) dont l’Université Paris 13 est membre fondateur. Les acteurs disposent de la maitrise complète de toute la chaine allant de la préparation de mélange gazeux jusqu’à l’établissement des bilans de matière et d’énergie. La présence et le soutien d’industriels à ce projet permettra de finaliser la mise en œuvre d’un dispositif pilote préindustriel.
La plasma-catalyse au service de la transformation du biogaz en hydrocarbures liquides Merhdad NIKRAVECH, LSPM
La pyrolyse rapide de la biomasse lignocellulosique (résidus de bois, pailles de céréales, déchets forestiers, etc.) permet d’obtenir une fraction liquide appelée biohuile pouvant être utilisée directement comme biocarburant (avec pré-traitement). La biohuile contient aussi des biomolécules précurseurs pour la chimie. Le projet MEMOBIOL (Modélisation à l'Echelle MOléculaire pour les BIOraffineries Lignocellulosiques) est le point de départ de la collaboration entre l'IFPEN, des partenaires académiques (Armines, l'ENSTA ParisTech, le LSPM) et industriels (Materials Design et ProSim). Il vise à développer de nouvelles technologies de modélisation et de calcul pour restituer le comportement physico-chimique de ces biomolécules.
La valorisation de la biomasse lignocellulosique Moussa DICKO, Jean-Philippe PASSARELLO, LSPM Paolo STRINGARI et Christophe COQUELET, Centre thermodynamique et procédés de Mines ParisTech (CTP) Jean-Michel MARTIN, Réserve de biosphère de Fontainebleau-Gâtinais Jean-Charles de HEMPTINNE et Rafael LUGO, IFP Energies Nouvelles
AVRILE : Esther Heinrich - 01 49 40 36 76 - [email protected] CCI Seine-Saint-Denis : Julie Nguyen - 01 48 95 11 31 - [email protected]
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Le LSPM et le CTP ont travaillé de concert pour produire de la biohuile localement et développer des méthodes d’analyse. La Réserve de Biosphère de Fontainebleau et du Gâtinais, désignée en 1998 par l'UNESCO, 10ème réserve de biosphère française conciliant la « conservation des milieux naturels » et le « développement économique durable » a été choisie comme territoire d’expérimentation et d’application au sein du projet Bio Value. Dans ce cadre, la ressource en bois et en coproduits agricoles disponible sur le territoire a été identifiée et cartographiée en vue d’un projet de bio raffinerie couplée avec une scierie. La faisabilité énergétique de ce modèle exemple a été démontrée. Le travail porte actuellement sur la simulation du procédé et l’expérimentation qui concerne la séparation des produits, en choisissant des solvants respectueux de l’environnement. L’objectif pour l’avenir consiste à trouver des industriels en amont pour construire un pyroliseur qui produise de l’huile en plus grosse quantité et en aval pour la valorisation des biohuiles. Jean-Philippe Passarello du LSPM a présenté différentes voies de fabrication de biocarburants de seconde génération à partir des biohuiles obtenues par pyrolyse de la fraction lignocellulosique de la biomasse, post-traitées ensuite par hydrogénation. Le LSPM collabore avec l’IFPEN depuis 2010 dans le cadre du projet MEMOBIOL pré-cité pour obtenir une caractérisation thermodynamique des mélanges les plus représentatifs et développer des modèles thermodynamiques (équations d'état) prédictifs utilisables pour le calcul de procédés de synthèse de biocarburants.
