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Production of hydrogen rich gas by biomass gasification: application to small scale, fuel cell electricity generation in rural areas

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Qui sème des végétaux récolte des kilowatts

Les zones rurales sont généralement riches en biomasse et pauvres en alimentation électrique. Une des solutions possibles à ce problème consiste à exploiter le contenu énergétique de la biomasse grâce à un processus de gazéification qui aboutit à la production d'hydrogène gazeux, celui-ci étant à son tour utilisé dans les piles à combustible pour produire de l'électricité.

Énergie icon Énergie

Le développement de générateurs bioélectriques de petite taille extrêmement performants, obtenus en intégrant la gazéification de la biomasse aux piles à combustible, est considéré comme un moyen efficace d'introduire un processus innovant dans les zones rurales, dans les domaines de l'environnement, de l'agriculture et de la production d'énergie. Ce projet de recherche avait pour principal objectif le développement d'un processus de conversion thermochimique de la biomasse permettant de produire du gaz riche en hydrogène pour la génération d'électricité par pile à combustible, dans une unité à petite échelle de 850 kW adaptée aux zones rurales typiquement européennes. Deux technologies de gazéification différentes sont prises en comptes: le gazéifieur à flux forcé et le système à lit fluidisé diphasique catalytique. Ces deux technologies sont intégrées à une pile à acide phosphorique (PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell), pour étudier l'adaptabilité des éventuels sous-systèmes de gazéification et de production d'électricité. Les deux systèmes se sont avérés techniquement réalisables ; ils présentent un rendement électrique élevé et aboutissent à la production d'énergie thermique supplémentaire pour le chauffage urbain ou une autre utilisation. Un travail considérable a également été effectué sur la qualité du gaz hydrogène grâce à des catalyseurs perfectionnés, et dans le cadre de solutions acceptables d'un point de vue logistique et économique pour le stockage et le transport de la biomasse. Des sources de biomasse compatibles avec les exigences techniques du système intégré ont été identifiées parmi les plantes énergétiques (canne de Provence, miscanthus). Pour l'instant, le coût estimé de cette méthode de production d'électricité est élevé, mais il devrait atteindre des niveaux plus acceptables puisque de nouvelles technologies arrivent sur le marché, avec une meilleure expérience du fonctionnement et des volumes de production plus importants. La surface terrestre gigantesque et croissante en Europe étant sevrée de production alimentaire, on peut envisager le développement de l'agriculture « énergétique » extensive au niveau régional, fournissant des revenus et de l'énergie aux agriculteurs.

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