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Bio-Matières et Energies (Bio-ME)
Edition 2012


LiqHyd


Liquéfaction Hydrothermale de la biomasse

L’eau en pression pour la valorisation de la biomasse industrielle
Ce projet de recherche industrielle coordonné par l’entreprise A3i (Drôme) associe le CEA (LITEN - Grenoble), IRCELYON (ING -Lyon) et la CCI de la Drôme. Il vise à développer une technologie de valorisation de la biomasse humide par un procédé de liquéfaction hydrothermal.

Développer un procédé de valorisation des résidus organiques humides et très humides
Il existe de multiples usages aux technologies en eau pressurisées. Les plus connues sont l’oxydation pour la dépollution des effluents à forte charge organique, la dépolymérisation des plastiques thermodurcis et l’utilisation de l’eau comme solvant pour l’extraction des composés organiques.

Le projet LiqHyd consiste à investiguer l’industrialisation d’un nouvel emploi de l’eau pressurisée. Il s’agit d’utiliser la teneur en eau des déchets organiques afin d’en permettre la liquéfaction dans des conditions de fortes pression et température.
Le projet vise à déterminer les substrats les plus abondants et les plus prometteurs ainsi que les paramètres de fonctionnement optimaux pour permettre une valorisation performante des déchets

Le marché des énergies alternatives est en pleine expansion, et tout particulièrement celui de la production d’énergie à partir de déchets. Cependant, toutes ces alternatives sont souvent difficile à optimiser : elles génèrent une énergie de mauvaise qualité (chaleur) ; des déchets secondaires (boue de méthanisation) et consomment une quantité importante d’énergie (séchage), etc.

La technologie étudiée dans le cadre du projet LiqHyd permettra d’obtenir une énergie de bonne qualité (huile, gaz) à partir d’un déchet tout en minimisant au maximum la production de résidus de réaction et en s’appuyant sur le contenu en eau du déchet. La combinaison de ces trois atouts assurera sans aucun doute une place centrale de la technologie sur le marché de la gestion des déchets et de la production d’énergies alternatives.

Associer les compétences d’un consortium pluridisciplinaire
Les procédés hydrothermaux sont des procédés mettant en œuvre de l’eau en condition sous- ou super-critique. Les propriétés de solvant de l’eau sont modifiées selon les conditions de pression et de température. Ainsi, une bio-huile est produite en condition sous critique (T<374°C et P<221 bar) alors qu’un gaz comprenant un mélange H2/CH4/CO2 est produit en conditions supercritiques.

La première phase du projet consiste à identifier les gisements de déchets industriels potentiellement valorisés par la technologie LiqHyd. Une étude de gisement est menée à l’échelon de la Drôme (territoire pilote) de la France et de l’Europe.

Le développement du procédé nécessite des compétences croisées dans le développement de procédés supercritiques et dans la catalyse hétérogène. L’Analyse de Cycle de Vie, l’évaluation économique et l’optimisation énergétique permettent d’assurer une structuration de filières industrielles pérennes.

Résultats

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Perspectives

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Productions scientifiques et brevets

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Partenaires

A3i A3i

CCI 26 Chambre de Commerce et d'Industrie de la Drôme

CEA/LITEN Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives

IRCELYON Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon

Aide de l'ANR 586 252 euros
Début et durée du projet scientifique mars 2012 - 48 mois

Résumé de soumission

La liquéfaction hydrothermale met à profit les propriétés de l’eau en conditions sous-critiques. Notamment l’augmentation du produit ionique de l’eau et la réduction de la constante diélectrique de l’eau. Pour transformer la biomasse en une biohuile valorisable.
L'objectif du projet LiqHyd est de développer un procédé industrialisable de valorisation de résidus organiques humides (et très humides) par liquéfaction hydrothermale. LiqHyd permettra de produire l’ensemble des connaissances nécessaires pour la mise en œuvre industrielle de six filières de valorisation. Le projet est composé :

• D’une étude de gisement permettant de sélectionner six ressources « types » sur des critères techniques, économiques et stratégiques.
• D’une série de tests en batch (dont la synthèse d’un catalyseur optimisé) – 12 mois
• D’une série de tests en continu (dont l’optimisation du post-traitement de la biohuile) – 24 mois
• D’une série d’études pré-industrielles (structuration des filières, étude technico-économique, APS/APD)

Les résultats du projet LiqHyd permettront de concevoir un pilote de démonstration industrielle.

Trois points à forte valeur ajoutée peuvent être relevés dans le montage du projet :

• Un lien fort avec le marché. La CCI de la Drôme s’implique activement dans le développement de technologies répondant aux enjeux des industriels présents sur sont territoire. Son implication dans l’étude du gisement et l’élaboration des « cas d’études » permettent d’assurer une accessibilité au gisement de biomasse.
• L’impact environnemental minimal comme pré-requis. L’Analyse de Cycle de Vie est associée à la coordination du projet et réalisée en continu pendant toute la mise en œuvre du projet. L’ACV est utilisée comme outil d’aide à la décision pour le développement des filières de valorisation.
• La logique filière. La mise en œuvre du projet repose sur trois piliers :
- l’amont (étude du gisement),
- la transformation (développement technologique)
- l’aval (valorisation des coproduits).
Le développement technologique n’est qu’un moyen pour structurer une filière performante et durable.

 

Programme ANR : Bio-Matières et Energies (Bio-ME) 2012

Référence projet : ANR-12-BIME-0003

Coordinateur du projet :
Félicien PONCELET (A3i)
f.poncelet@nullinovertis.fr

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.