Un guide complet sur l'industrie de l'énergie de la biomasse

Le monde est au milieu de nombreux changements écologiques. Les émissions de carbone sont un facteur important affectant le réchauffement planétaire et le changement climatique. Les dirigeants et les organisations du monde entier cherchent des moyens d’abandonner les combustibles fossiles et d’intégrer les énergies renouvelables dans nos besoins énergétiques quotidiens. Ce guide montrera le industrie de l'énergie de la biomasse et le potentiel d’énergie verte en examinant les énergies non renouvelables et renouvelables et en accordant une attention particulière à une source d’énergie renouvelable prometteuse : la biomasse.

Qu’est-ce que la biomasse ?

Le terme biomasse fait référence à matière organique non fossilisée et biodégradable qui provient de la végétation, des animaux et des micro-organismes dérivés de sources biologiques. Le terme englobe les produits, sous-produits, résidus et déchets issus de la foresterie, de l’agriculture et d’autres industries connexes. L'énergie est générée dans les matières organiques grâce au carbone organique et à l'énergie chimique obtenue par les organismes directement ou indirectement par la photosynthèse.

Ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables

Les ressources énergétiques non renouvelables sont celles qui ne peuvent pas être remplacées ou qui sont remplacées très lentement par des processus naturels. La principale source d’énergie non renouvelable dans le monde aujourd’hui sont les combustibles fossiles – pétrole brut, gaz naturel et charbon. Ces carburants sont fabriqués à partir de matières organiques ayant subi des milliers d’années de processus biologiques et géologiques. L’énergie nucléaire relève également des énergies non renouvelables en raison de l’offre limitée d’uranium sur la planète.

De sources renouvelables, également connues sous le nom d’énergie propre, sont généré à partir de sources naturelles qui peut être reconstitué sur une période relativement courte. Exemples de énergie renouvelable les sources comprennent l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie géothermique, l’énergie hydroélectrique et l’énergie de la biomasse. 

L'énergie renouvelable la plus populaire 

Parmi tous les différents types d’énergies renouvelables qui existent, la biomasse est la plus populaire. Le monde a pour mission de moderniser l’énergie issue de la biomasse d’ici 2050. L'objectif est que la biomasse fournisse la moitié de la demande totale d'énergie dans le monde. Il fournit actuellement environ 10% de l'approvisionnement énergétique mondial et est principalement utilisé comme énergie thermique pour la cuisson et le chauffage.

Technologies de conversion dans l’industrie de l’énergie biomasse

La biomasse est présente dans les cycles naturels de notre planète. L'innovation et la technologie rendent les choses de plus en plus simples, économique et pratique pour extraire la bioénergie de la biomasse. Il existe de nombreuses méthodes d’extraction de bioénergie, et examinons-les :

• Combustion directe – La forme la plus courante de bioénergie implique la combustion de matières premières de biomasse. Le plus souvent utilisé pour produire de la chaleur.
• Conversions thermiques – Ce sont des processus qui utilisent la chaleur pour modifier la structure chimique de la biomasse en un combustible meilleur et plus utilisable. Les conversions thermochimiques sont torréfaction, pyrolyse, et gazéification. La principale différence entre ces conversions réside dans l’environnement (niveaux d’oxygène et chaleur) auquel la biomasse est exposée. Les conversions thermiques peuvent produire du combustible tangible, gazeux et liquide.
• Conversions chimiques -Les processus destinés à transformer la biomasse sous une autre forme. L’objectif est de rendre la biomasse plus pratique et plus puissante. La biomasse peut être convertie en de nombreux produits chimiques de base et est généralement utilisée pour produire des carburants liquides.
• Conversions biochimiques – Les conversions biochimiques utilisent des processus naturels pour décomposer la biomasse et changer sa forme. Le processus est généralement effectué avec l'utilisation de micro-organismes et crée des combustibles liquides et gazeux. Les conversions biochimiques comprennent le compostage, la digestion anaérobie et la fermentation.

La biomasse est obtenue à partir d'une grande variété de matériaux, et les cultures dédiées à l'énergie sont les premières 

Les cultures énergétiques dédiées sont des cultures cultivé explicitement pour la production d’énergie. Il s’agit de cultures non alimentaires cultivées sur des terres marginales qui ne conviennent pas aux cultures destinées à la consommation humaine. Ceux-ci sont adaptables à un large éventail de conditions pédologiques et climatiques, ce qui signifie qu’ils peuvent facilement s’emparer de terres qui ne sont pas écologiquement adaptées aux pratiques agricoles conventionnelles.

Les cultures énergétiques peuvent être divisées en deux catégories générales : ligneuses et herbacées

Les cultures ligneuses sont arbres feuillus à croissance rapide qui sont récoltés dans les 4 à 8 ans suivant la plantation. Elles sont cultivées et récoltées à un rythme relativement plus lent, c’est pourquoi on les appelle souvent cultures énergétiques à rotation courte. Les cultures ligneuses à rotation courte comprennent le peuplier hybride, l'érable argenté, l'hybride, le saule, le frêne vert, le peuplier de l'Est, le peuplier, le noyer noir, le sycomore et le sweetgum.

Les cultures énergétiques herbacées sont graminées récoltées chaque année. Il leur faut généralement environ deux à trois ans pour atteindre une quantité capable de répondre à nos besoins énergétiques. Ces plantes ont tendance à être vivaces (vivent plus de deux ans) et comprennent :

• Miscanthus,
• le panic raide, 
• Bambou, 
• Fétuque élevée, 
• Agropyre, 
• Sorgho doux, 
• Kochia.

Les résidus de cultures agricoles sont produits principalement dans les fermes

La culture de cultures énergétiques n’est pas le seul moyen par lequel l’agriculture peut nous fournir de la biomasse. Tous les processus agricoles ont tendance à laisser des déchets ou des résidus agricoles. Ce sont les sous-produits des cultures destinées à notre usage. De grandes quantités de résidus sont produites dans la plupart des exploitations agricoles et sont généralement sous-utilisées. Dans la plupart des cas, ces résidus sont compostés, brûlés ou utilisés comme aliment pour le bétail. Cependant, ils présentent un grand potentiel de production d’énergie. 

Les résidus de récolte sont extrêmement utiles

Ils peuvent être transformés en biocarburants ou même transformés en chaleur ou en électricité grâce à des procédés thermochimiques. Les résidus sont différents des autres combustibles solides (briquettes de charbon, charbon de bois, bois) en raison de la disponibilité saisonnière, des teneurs plus élevées en matières volatiles et une densité et un temps de combustion inférieurs. Des exemples de résidus de récolte comprennent les déchets agricoles tels que : 

• Tiges, 
• Feuilles, 
• coques, 
• Peelings, 
• Pulpe, 
• Chaume, 
• Coquilles, 
• Paille, 
• Bagasse.

Les matières premières de la biomasse forestière présentent un potentiel énorme dans le monde des énergies renouvelables

Ces matières premières peuvent être divisées en résidus forestiers et biomasse d'arbres entiers choisie exclusivement à des fins de biomasse. Les résidus forestiers sont un sous-produit d'opérations telles que l'éclaircie des plantations, le dégagement des routes pour l'exploitation forestière, l'extraction du bois de tige pour le bois d'œuvre et la pâte à papier, et même l'attrition naturelle. 

Opérations de récolte généralement supprimer environ 25-50% du volume, laissant les résidus disponibles pour l'énergie de la biomasse. Ces résidus peuvent prendre la forme de cimes d’arbres, de branches, d’arbres abattus et de composants d’arbres qui seraient autrement inutilisables.

Les matières premières de la biomasse forestière ne doivent pas nécessairement être destructrices

Nous pouvons également exploiter l’excédent de biomasse dans de vastes forêts. La récolte excessive de biomasse ligneuse peut contribuer à la gestion forestière en réduire le risque de parasites ou d'incendies et contribuer à la productivité, à la vitalité, à la restauration et à la résilience des forêts. Il présente un grand potentiel pour récolter du bois de chauffage sans impact négatif sur le système écologique.

Les déchets de bois ont un potentiel énergétique important

La transformation du bois selon nos moyens génère des sous-produits et les flux de déchets qui ont un potentiel énergétique important. Les industries comme les scieries, les meubles, les panneaux de bois, les placages, le contreplaqué et autres peuvent créer des résidus comme de la sciure de bois, des chutes, des boiseries et des copeaux. 

La quantité de déchets générés varie d'une industrie à l'autre, en fonction de la matière première utilisée et le produit fini. Ceux-ci sont généralement dus à des activités telles que la coupe, le parage, le lissage, le dimensionnement et le délignage. Étant donné que ces résidus sont collectés au cours du traitement, ils constituent une source de biomasse pratique et relativement peu coûteuse. Ces déchets peuvent être valorisés en biocarburants et bioproduits (granulés de bois, copeaux de bois).

Les granulés de bois nécessitent une manipulation douce

Les granulés de bois sont des matériaux extrudés qui nécessitent une manipulation délicate après refroidissement et sont en route vers la station de conditionnement. Les entreprises qui doivent déplacer ces granulés vers un traitement ultérieur utiliseront souvent les équipements de manutention de matériaux en vrac Cablevey Conveyors, car ces systèmes fournissent transport doux, éliminant ainsi la casse et les amendes.

Les algues sont des producteurs de bioénergie aux multiples facettes

Les matières premières à base d'algues comprennent un groupe diversifié d'organismes qui peuvent être récoltés pour la bioénergie. Les sources d'algues comprennent microalgues, macroalgues (algues), et cyanobactéries. Beaucoup de ces algues utilisent la lumière du soleil et les nutriments pour créer de la biomasse, composée de composants clés tels que des lipides, des protéines et des glucides convertis en de nombreux biocarburants et bioproduits.

Les déchets solides municipaux passent du statut de déchet quotidien à celui de trésor bioénergétique

Déchets solides municipaux, ou MSW en abrégé, englobe les déchets résidentiels et commerciaux qui vient des activités quotidiennes. La biomasse contenue dans les DSM comprend des matériaux biodégradables qui représentent généralement environ 80% de tous les DSM collectés. L’exploitation du potentiel bioénergétique des DSM nous offre la possibilité de réduire les déchets commerciaux et résidentiels en détournant de grandes quantités de ceux-ci des décharges vers les centrales électriques à biomasse.

Les bases et les subtilités de la production d'électricité

Beaucoup de gens entendent parler de la biomasse et de son potentiel énergétique, mais ignorent les systèmes complexes et travail acharné de production d'énergie de la biomasse. La première chose à comprendre est que le domaine de la biomasse est assez diversifié. La biomasse peut être transportée vers une bioraffinerie, une centrale électrique à biomasse ou peut-être une installation de traitement de la biomasse qui décompose les matériaux et les distribue. 

Il existe d'abondantes ressources et de nombreuses techniques pour créer de la bioénergie. La majorité de ces techniques traitent de la biomasse solide qui subit divers prétraitements, traitements et processus pour devenir un produit fini que nous utilisons pour l'énergie.

Découvrez quels équipements sont nécessaires pour le traitement et la production d'énergie de la biomasse

Le traitement et la production typiques de la biomasse commence avec de la machinerie lourde et une main-d’œuvre bien formée. Les gens s’occupent de la collecte des matières premières et utilisent des machines lourdes pour préparer et transporter la biomasse jusqu’à leur destination. Une grande partie des machines est souvent optimisée pour gérer la forme spécifique de biomasse récoltée ou collectée. 

Cela nécessite inévitablement capital important et investissements initiaux. Par exemple, vous aurez probablement besoin d'un tapis roulant pour l'entrepôt, ce qui signifie non seulement que vous devrez choisissez les meilleurs systèmes de convoyeurs automatisés mais assurez-vous également d'avoir suffisamment d'espace pour cela. 

Processus de déchargement et de stockage

Une fois que la biomasse atteint l'usine ou la raffinerie, il doit être déchargé et stocké. Le stockage constitue un défi important pour la plupart des processus. Les usines et les bioraffineries peuvent traiter des tonnes de biomasse et doivent disposer de l’espace approprié pour la conserver. Lorsque la biomasse est prête à être utilisée, elle est acheminée vers l’équipement de traitement pour commencer son parcours bioénergétique. 

L'équipement de traitement réduit la taille des particules à préparer la biomasse pour l'incinération dans les plantes ou des bioraffineries de traitement. Une fois le traitement terminé, le produit final (biogaz, biocarburant, bioénergie) est distribué ou utilisé.

L'importance de transporter la biomasse en toute sécurité pendant le processus de production

Même si un tapis roulant pour la nourriture peut sembler une chose plus facile à expliquer, ne vous découragez pas ! La décomposition simplifiée de ce qui se passe dans les coulisses nous donne un aperçu du processus de production de bioénergie. Ce que nous ne voyons pas dans cette description, c'est ce qui maintient tout ensemble – les convoyeurs. Ils constituent la pièce cruciale du puzzle qui fait que tout fonctionne comme sur des roulettes.

L'un des plus grands défis du processus de production de biomasse est de choisir le bon convoyeur. La plupart des établissements recherchent convoyeurs efficaces, fiables, à grande vitesse et à grand volume qui peuvent transporter rapidement et efficacement des produits en vrac qui ne peuvent souvent pas rester à l'extérieur pendant de longues périodes.

L'efficacité des convoyeurs à câbles tubulaires et à disques

Convoyeurs tubulaires à câbles et à disques sont considérés par beaucoup comme un solution optimale pour le transport d’énergie renouvelable et de la biomasse, car ils permettent une manipulation propre et sûre des matériaux. Les convoyeurs tubulaires transportent les matériaux dans un environnement scellé pour minimiser la séparation et le gaspillage. 

Cela permet de garantir non seulement que vous bénéficiez d'un service rapide et cohérent, capable de gérer une variété de tailles, de poids et de combinaisons de matériaux (flocons, poudre, humide), mais que vous ne subissez aucune perte dans la chaîne de transformation et de production.

Avantages et inconvénients de l'énergie de la biomasse

La biomasse est la forme d’énergie la plus ancienne utilisée par l’homme, mais elle constitue également la principale préoccupation des pays et des organisations qui cherchent à s’éloigner des combustibles fossiles. Le changement climatique et les politiques énergétiques encouragent l’énergie issue de la biomasse et entraînent ainsi une augmentation constante de la production et de l’utilisation. Alors que le monde embrasse et examine le intégration et utilisation de l'énergie de la biomasse, il est important de considérer tous ses avantages et inconvénients.

Avantages de l'énergie de la biomasse

Inconvénients de l’énergie biomasse

Bien qu'il existe de nombreux avantages à utiliser énergie biomasse, cela présente également certains inconvénients. La première est que c'est pas aussi efficace que les combustibles fossiles puisqu’il s’agit généralement de la source d’énergie de référence en raison de leur capacité à générer d’énormes quantités d’énergie. 

Même si la biomasse est une source d'énergie qui peut minimiser les dommages environnementaux, cela peut entraîner la déforestation s’il n’est pas bien pratiqué. Une bonne planification des récoltes et de la foresterie peut aider à préserver nos ressources naturelles tout en répondant à nos besoins énergétiques.

Les convoyeurs à câble offrent précision et performances dans l'industrie florissante de la biomasse 

Le secteur des énergies renouvelables est en croissance constante. À mesure que la production et l’utilisation de la biomasse augmentent et s’adaptent pour répondre à nos besoins, il est essentiel que les organisations et les entreprises utilisent des équipements de qualité. Les experts de Cablevey Conveyors comprennent les subtilités liées aux produits en vrac. Nos systèmes sont conçu pour répondre à un rendement élevé, et ils peuvent être adaptés pour s’adapter à n’importe quel environnement de traitement. Des années d'expérience avec les matériaux de biomasse ont donné à nos ingénieurs l'expertise nécessaire pour construire des systèmes de convoyeurs tubulaires qui contribuer à rendre le processus plus uniforme et efficace Du début à la fin. Assurez-vous de contacter Cablevey Conveyors et voyez comment vous aussi pouvez obtenir un mécanisme parfait pour transférer des matériaux entre les systèmes, les pièces, les étages et même vers d'autres bâtiments.