WASTE TO ENERGY

Pyrogazéification
biomasse et déchets non recyclables

Le Club

Quelles voies de valorisation pour les produits issus de pyrogazéification ?

Une fois la ressource entrante transformée en composés énergétiques (solide, liquide et/ou gazeux), ceux-ci gardent leur potentiel énergétique pour une utilisation ultérieure.

La valorisation n’est réalisée que dans une seconde étape en aval de l’unité de pyrolyse ou gazéification, parfois sur un site distinct, offrant une grande flexibilité de valorisation. Cette valorisation peut être énergétique (thermique, électrique ou mécanique) ou sous forme de matière (méthane de synthèse, hyrdrogène, biochar, etc.).

Les voies de valorisation possibles en aval des procédés de pyrogazéification

Une fois la ressource entrante transformée en composés énergétiques (solide, liquide et/ou gazeux), ceux-ci gardent leur potentiel énergétique pour une utilisation ultérieure. La valorisation n’est réalisée que dans une seconde étape en aval de l’unité de pyrolyse ou gazéification, parfois sur un site distinct, offrant une grande flexibilité de valorisation. Cette valorisation peut être énergétique (thermique, électrique ou mécanique) ou sous forme de matière :

  • Valorisation thermique en substitution d’un combustible fossile : la combustion du gaz de synthèse produit est beaucoup plus aisée (réaction homogène gaz-air) que pour des ressources solides en combustion/incinération (réaction hétérogène solide-air), ce qui réduit l’excès d’air nécessaire, et permet une installation beaucoup plus compacte, une très forte réduction des volumes de fumées, et donc un meilleur rendement énergétique (moins de pertes thermiques dans les fumées). De plus, ce syngaz peut aller directement au cœur de procédés industriels (verriers, briquetiers) où il se substitue aisément aux combustibles fossiles.
  • Production d’électricité / cogénération : le gaz purifié peut être envoyé dans un moteur à combustion interne avec un meilleur rendement énergétique (environ 40%) que celui des turbines à vapeur utilisées classiquement en incinération (en général inférieur à 25%).
  • Injection dans le réseau de gaz naturel : le gaz de synthèse épuré et ramené aux spécifications du gaz naturel peut être injecté dans le réseau (comme outil de transport, de stockage/lissage du gaz renouvelable), au plus près du lieu de production des intrants (ancrage territorial) tout en rendant possible la consommation du gaz injecté en différé, en tout point du réseau, le gaz injecté agissant comme un vecteur énergétique renouvelable universel. La production de biométhane de synthèse injectable dans les réseaux pourrait représenter 65 à 140 TWh à l’horizon 2050[1].

Voir la vidéo de présentation (GRTgaz)

  • Production d’hydrogène : la pyrogazéification offre ainsi une voie de production d’hydrogène renouvelable non-intermittente. En effet la production d’hydrogène à partir de biodéchets peut être optimisée via une réaction du gaz à l’eau (water gas shift). L’hydrogène ainsi produit peut venir en substitution de l’hydrogène issu du vaporeformage d’hydrocarbures - dont la production est très émettrice de CO2 - dans tous ses usages actuels, notamment industriels (électronique, traitement de surface, industrie du verre, industrie chimique), et en développement (piles à combustibles pour la mobilité décarbonée).
  • Production de biocarburants : la gazéification permet d’élargir le spectre de biomasse utilisable pour la production de biogazole et de biokérosène. Les biocarburants produits sont utilisables, seuls ou en mélange, dans tous types de moteur diesel et turboréacteurs d'avion.
  • Valorisations sous forme de matière : les composés solides (biochar) et liquides (bio-oil) issus des procédés de pyrolyse peuvent être valorisés en industrie notamment en remplacement de composés fossiles ou, dans le cas du biochar, en agriculture.
  • Valorisation du CO2 : le CO2 coproduit peut par exemple être valorisé en agriculture afin d’optimiser la production en serres.

[1] Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050 ? – ADEME (2018)