Biomasse: après la cogénération, la trigénération

Engie Cofely Services

Les centrales à biomasse d’Engie Cofely Services ont le vent en poupe au Luxembourg. Ce qui est une bonne chose pour l’environnement puisqu’une centrale biomasse produit une énergie (électrique, de chaleur et de froid) régulière tout en étant faible émettrice en CO2. Acteur majeur dans le développement des énergies renouvelables pour les communes, le secteur tertiaire, les collectivités et l’industrie, Engie Cofely Services réalise la construction, la maintenance, l’exploitation et le suivi énergétique de nombreuses installations au Luxembourg. L’entreprise a déjà signé plusieurs projets communaux de biomasse à travers le territoire et est à l’étude d’une centrale de 20 mégawatts pour l’industrie prévue pour 2020. Explications de Jean-Marie Beneké, ingénieur industriel et chef de projet chez Cofely Services.

 

Comment fonctionne une centrale à biomasse?

Une centrale biomasse produit de l’électricité grâce à de la chaleur dégagée par la combustion de matières organiques. Ces dernières peuvent être des résidus végétaux, des déchets ménagers ou du biogaz issus de la fermentation de matières organiques; autant de sources d’énergies renouvelables disponibles en grande quantité.

Le combustible est acheminé dans la chambre de combustion de la chaudière. En brûlant, il dégage de la chaleur qui chauffe des tubes remplis d’eau. L’eau transformée en vapeur fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur, créant ainsi un courant électrique.

On appelle «cogénération», la centrale qui récupère la chaleur pour produire de l’électricité avec l’alimentation en parallèle des activités industrielles ou même pour approvisionner un réseau de chaleur urbain. Enfin, les fumées sont filtrées avant d’être évacuées par les cheminées.

 

Les centrales biomasses sont-elles adaptées aux communes?

Sans aucun doute car les chaudières traditionnelles sont émettrices de CO2, participent à l’exploitation des énergies fossiles et représentent un risque de pollution en cas de fuite. Il est donc environnementalement plus vertueux que les bâtiments communaux et les industries soient alimentés par une centrale à biomasse. La production d’énergie y est faite de manière responsable et sous une surveillance permanente. Nous exploitons actuellement plusieurs centrales communales de chauffage dont la chaudière à pellets de Roeser (500 kW) qui vient d’être mise en service et la centrale thermique de Mersch (1.500 kW). L’eau chaude alimente un réseau de chauffage qui dessert des bâtiments communaux tels que des gymnases, crèches, écoles ou maisons relais par exemple.

Même si les investissements d’une usine à cogénération (production électrique et de chauffage) sont relativement importants pour les petites centrales, il faudrait encourager encore plus les communes à se diriger vers des usines à cogénération plutôt que du chauffage uniquement. De nombreux processus leurs seraient utiles comme la gazéification du bois qui alimente le réseau de gaz naturel, ou l’huile thermique qui entraîne d’abord une turbine vapeur (ORC) pour la production d’électricité puis est réutilisée, moins chaude, pour le chauffage.

Réduire l’utilisation des énergies fossiles, c’est réduire nos émissions de CO2. L’avantage de la cogénération c’est qu’elle utilise des matières renouvelables comme le bois qui est disponible en grande quantité dans nos régions.

 

Justement, d’où proviennent les matières premières?

Nous utilisons essentiellement les résidus de bois naturel de la Grande Région. Les parties nobles comme les troncs des arbres étant destinées à la construction ou pour d’autres industries, nous récupèrerons les branchages inutilisés. Bois naturel, broyat forestier ou plaquette forestière; cela représente un approvisionnement de 60.000 tonnes de bois par an.

 

Parlez-nous de votre projet de centrale à Clervaux…

Dès 2020, une centrale biomasse de dernière génération alimentera une usine de production. Cette industrie souhaite réduire son empreinte écologique en substituant sa chaudière à gaz, et donc le carburant fossile, par une énergie renouvelable.

La combustion dans la chambre sera optimisée afin d’éviter un travail plus important de filtration des poussières de fumées. La combustion se fera sur un lit de sable fluidisé, les gaz de combustion iront chauffer les tubes d’eau dans la chaudière et puis moyennant des surchauffeurs, l’eau sera transformée en vapeur de 520° C et d’une pression de 90 bar.

Cette vapeur est envoyée dans la turbine dont l’arbre entraine la génératrice qui produit de l’électricité envoyée directement dans le réseau public.

Des extractions de vapeur seront effectuées à différents niveaux du processus. Ainsi la vapeur dilatée va chauffer de l’huile thermique (200°C à 250°C) pour les besoins de l’industrie ainsi que de l’eau (90°C à 110°C) destinée aux besoins de chauffage en hiver et/ou de refroidissement en été.

Cette usine est remarquable dans la mesure où elle produira de l’électricité, du chaud et du froid. Nous allons même plus loin car nous utiliserons la chaleur pour sécher du bois et produire des pellets.

C’est en pensant chaque déperdition à la lumière de leur exploitation que nous affichons un rendement de plus de 80% des matières premières.

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