Bio-méthanisation au Lycée Agricole d'Obernai

[chatelot16]

pour etre realiste , ça fait depuis 1997 que je fait mon electricité avec different groupe electrogéne

tout y est passé moteur bernard essence et diesel ... moteur 2temps diesel CLM ... moteur brigg et stratton ... aspera tecumseh technamotor ... moteur chinois imitation honda GX200

c'est depuis les moteur chinois que le probleme est resolu : on trouve les groupe electrogene entier a 200 euro et ça tourne 2 ans sans probleme presque 24h sur 24

donc le moteur a explosion n'est pas le morceau le plus cher

les cuves , c'est des grandes quantité de materiaux , tole , plastique , isolant

si la cuve est en beton elle ne peut pas etre deplacé ou recupéré pour autre chose

cuve en tole galva et liner en polyethylene , jusqu'a 2,5m de diametre ça peut etre chargé sur un camion , donc revendu comme silo ou citerne si la methanisation doit etre abandoné

[Did67]

pour etre realiste , ça fait depuis 1997 que je fait mon electricité avec different groupe electrogéne

Au biométhane ???

[à l'essence ou même au GPL : pas de problème ; quand je voulais dire que c'est le coeur, je ne voulais pas dire que c'est le plus cher - environ 12 % du coût du projet chez nous -, je voulais dire que c'est là que ça marche ou marche pas, avec le biométhane ; une des caractéristiques du biométhane, qui en fait la difficulté pour la cogénération, c'est que c'est un cocktail de gaz humide, riche en S et en CO² ; donc pour avoir un système qui s'autorégule, sans que le moteur "toussote" et vibre, sans que les pistions et segments se corrodent et claquent à cause du souffre, se calle pile-poil à 1 500 tours et qui tourne tout en te laissant dormir pendant une dizaine d'années, ben c'est un peu compliqué ; j'ai appelé ça le coeur du problème ; ce qui ne veut pas dire que les cuves, avec le réseau de chauffage, les agitateurs, le chapeau à double membrane avec sécurités, ce soit simple]

[chatelot16]

pour les moteur a explosion , il ne voient pas que l'essence et le gpl , il ont droit aussi au gazogene , et c'est le même problême ou même pire : gaz très sale a purifier pour ne pas bouziller le moteur

j'ai vu dans une petite entrepise un gazogene martezo avec un moteur diesel mercedes diesel transformé en essence avec des bougie a la place des injecteur

le point faible etait le systeme d'epuration des gaz ... tout en feraille qui soufrait de la corrosion

dans mon cas c'est tout en plastique

le même moteur peut tourner au gazogene ou au methane

absorbtion de tout le CO2 par passage dans une colone de calcaire arrosé d'eau : non seulement ça fait un gaz plus riche pour mieux faire tourner le moteur , mais surtout ça double l'energie stockable dans le même volume de gaz

pour se debarasser du H2S : passage du gaz dans une colonne de copeaux de feraille rouillé

la solution industrielle est d'injecter juste ce qu'il faut d'oxygene pour detruire le H2S ... mais utiliser de l'oxyde de fer qui ne vaut rien est plus simple

[Did67]

Le CO² n'est pas un problème, tu peux le laisser. Il faut simplement "doser" le gaz à l'entrée avec la juste proportion d'air. Et, de mémoire, il faut un teneur de métahne de 60 % minimum pour basculer en combustion biogaz.

Nous flirtons pour l'instant, avec 45 %. Petit à petit, on passe en aérobie stricte, et la teneur de CO² va se réduire,; celle de méthane augmenter... A 60 %, le moteur basculera en mode "gaz"...

Pour cela il faut gérer les "rations" evoyées dans le digesteur, avec une maîtrise du rapport C/N.

H²S et H²O en revanche, sont des problèmes pour la durabilité du moteur. C'est la principale cause de casse moteur. Mais là encore, tout dépend à quelle échelle on travaille. "Quelques temps", cela ira. Mais garantir une fiallibiloité quais-absolue sur quinze ou 20 ans, c'est plsu pareil.

Donc le gaz est deshydraté (par une PAC - condensation), puis réchauffé et desulfurisé (par filtres à charbon actif). Avant d'être mélangé à l'air de combustion par un venturi. Et passage dans le turbo... refroidissement (gaz:liquide puis gaz/air) et admission.

[chatelot16]

je ne suis pas d'accord avec le probleme de l'humidité !

les voiture ou les camion n'ont pas de probleme en roulant sous la pluie , ce qui leurs fait avaler de l'air saturé d'eau ... pour les moteur marin non plus on ne se fait pas de soucis pour l'humidité

je pense que le probleme viens du CO2 qui est corosif en presence d'eau : on ne l'appelle pas pour rien acide carbonique !

donc pour moi la colonne de calcaire pour absorber le CO2 est vraiment utile , triple effet : augmenter l'energie stocké dans un volume de gaz ... donner au moteur sa puissance entiere ... ne pas avoir besoin de secher parfaitement l'air d'admission

autre detail : il m'est arrivé de mettre une pulverisation d'eau a l'admission de moteur aspera qui avaient le defaut d'encalaminer les culasse ... je leur ai fait avaller de l'eau pendant des millier d'heure , sans probleme de corrosion ni probleme de segment

[Did67]

Oui.

Tu as raison, ce n'est pas l'eau. Sinon, les moteurs dopés au Pantone exploseraient tous.

[je ne suis pas mécano ou ingé dieséliste ; juste un ingé du vivant intéressé par tout ce qu'il voit !!! Et bricolleur très honnête]

C'est l'eau avec les autres gaz : CO² et H²S, majoritairement. Donc en effet, risque d'acide carbonique et d'acide sulfurique...

Et sans doute en lien avec le processus de traitement intégré dans l'unité.

J'avais visité l'usine il y a plus de 7 ou 8 mois. A l'époque, on nous avait expliqué plein de choses. Je ne me souviens plus de tout.

Ce que je sais, c'est qu'à l'arrivée dans le caisson, le gaz est d'abord deshumidifié (par une PAC). Je croyais que c'était pour protéger le moteur. Je pense que je m'es gourré ! [bien que les micro-injecteurs liés au dual-fuel puissent avoir des contraintes particulières : 2,2 kg de carburant en tout par heure sur 6 cyclindres, c'est de l'orfèvrerie; avec le gaz, températures élevées = contraintes maxi ; pas de lubrification suffisante par le GNR, ni de refroidissement... Je ne sais pas si ça joue]

[chatelot16]

j'ai l'impression que chez schnell , ils ont fait le choix de secher parfaitement l'air d'admission pour lui faire supporter le CO2

peut etre parce qu'il trouvent que c'est plus economique

je prefere me debarrasser du CO2 : la colonne a calcaire est peut etre volumineuse mais ne coute pas cher ... le calcaire absorbe aussi les autre acide , et ensuite ça permet de faire plus de puissance avec le même moteur ... ça permet d'envoyer le gaz a n'importe quel four ou cuisiniere

cette discussion est interressante car je preferait enlever le CO2 surtout pour stocker un gaz plus riche ... je n'avais pas pensé clairement que ça avait un interret encore plus grand pour la vie du moteur

sur tous les site sur la methanisation il est repeté que le CO2 ne nuit pas au moteur et qu'il est inutile de l'enlever .... ne pas croire tout ce qui est ecris

pour eviter le probleme du CO2 , il ne suffit pas de secher le biogaz , il faut secher tout l'air d'admission

[Did67]

...je preferait enlever le CO2 surtout pour stocker un gaz plus riche ... je n'avais pas pensé clairement que ça avait un interret encore plus grand pour la vie du moteur

sur tous les site sur la methanisation il est repeté que le CO2 ne nuit pas au moteur et qu'il est inutile de l'enlever .... ne pas croire tout ce qui est ecris

pour eviter le probleme du CO2 , il ne suffit pas de secher le biogaz , il faut secher tout l'air d'admission

1) Sur une installation "industrielle", le stockage est un non-problème : le gaz est stocké dans le chapeau "double-peau" au-dessus de la cuve.

Le chapeau conique est toujours maintenu sous pression, comme un "chateau gonflable" pour enfants, par un petit ventilo.

Il y a ensuite une deuxième toile, qui va "nager" entre le liquide de la cuve et le 1er chapeau... La variation de volume est encaissée par l'espace gonflé d'air entre la toile extérieure et la toile floattante interne.

En l'absence de gaz (on n'a pas chargé assez, le moteur à tout siphonné), la toile intermédiaire repose sur le liquide.

A l'autre inverse, le tampon est plein : la toile intermédiaire est contre le chapeau extérieur conique...

Comme on vise un fonctionnement continu (consommation moteur = production ; la régulation du moteur gère cela automatiquement, et abaisse la puissance sans changer de régime, en fonction du stock de gaz, teneur en méthane, etc), ce volume sert à "tamponner" la consommation du moteur, l'objectif étant d'être en flux continu, avec une petite réserve...

Le volume-tampon sert aussi en cas d'arrêt bref du moteur (nettoyage de filtres, vidange). Le volume entre le liquide et la toile flottante va se remplir, et chasser l'air entre les deux toiles...

En cas d'arrêt long, surtout s'il est inopiné (une panne, quoi !), il y a bien sûr une double sécurité : la torchère qui se met en route automatiquement. Et pour le cas où il y aurait un défaut, il y a bien sûr une soupape qui relacherait le gaz...

2) Certes, se méfier des sites. Mais encore une fois, sans idôlatrie particulière, les motoristes ont 30 ans de R/D dans les pattes... Ne pas les prendre pour des enfants de choeur. Je croisqu'il y a 9 000 stations en Allemagne. Un gros marché en Tchéquie. Et en Asie ! (Schnell vient d'ouvrir une filiale en Indonésie !).

Mais sans doute au prix de la deshydratation, en effet. Car les cuves étant à 40°, le gaz est saturé à 40°, ce qui en fait un air très humide (c'est un peu plus que "tropical" !).

3) Dans notre caisson, l'air d'admission n'est pas séché. Il y a un gros filtre dans le caisson, c'est donc l'air chaud du caisson (environ 30° en ce moment) qui est mélangé au biométhane déshydraté grâce à un venturi.

Tu l'as compris. Je ne fais souvent que décrire. Et me tromper dans l'interprétation de ce que je vois, n'étant pas "ingé mécaniste".

Le directeur de l'exploitation est lui un "mécano" de formation.

Le caisson ayant été produit à quelques milliers d'exemplaires, et vu le paquet mis sur la R/D (et l'évolution constante du produit - chez nous, pour la grande révision, il y a déjà une amélioration prévue selon le technicien Schnell qui a procédé au lancement - je ne me souviens plus hélas, de quoi il s'agit), je pense que c'est réfléchi et sérieux.

Mais en effet, de la casse, il y en a eu !!!

[comme d'ailleurs avec l'huile végétale brute - cela n'a pas été crié sur les toits, mais les allemands ont fait un test sur 100 tracteurs en grandeur nature ; il y a 2 ou 3 casses moteur -ce qui est bien au-dessus du taux "accidentel" moyen !- lié au taux de souffre trop élevé de l'huile de colza).

[chatelot16]

je ne met pas en doute le choix de schnell ... si ils preferent secher qu'enlever le CO2 ils ont certainement leur raison

vu la grosse puissance l'autonomie de stockage de gaz doit etre assez faible , et vu que le but est de produire de l'electricité a puissance constante , il n'y a aucun interet a chercher une grosse capacité de stockage

en plus petit , edf n'achete pas ... le but est donc l'autonomie complete , donc le stockage est une qualité importante , même complementaire d'autre source d'energie ! le groupe a methane peut etre arrété completement quand il y a du soleil ou du vent

quand on me montre une solution qui existe et qu'on me dit c'est la bonne solution ... ce n'est pas une information suufisnate ... il n'y a aucune solution qui soit bonne dans tous les cas .... quand je comprend pourquoi cette solution est bonne , donc dans quel cas elle est bonne , et dans quel cas il faut faire autrement c'est beaucoup mieux

[Did67]

vu la grosse puissance l'autonomie de stockage de gaz doit etre assez faible , et vu que le but est de produire de l'electricité a puissance constante , il n'y a aucun interet a chercher une grosse capacité de stockage

Je suis encore d'accord avec toi : je trouve absurde, même sur les grosses unités comme la notre, le fait de trouner 24 h /24 ! [dans le domaine des unités "professionnelles", la notre est une petite ! Les unités allemandes tournent aujourd'hui autour de 1 MW électrique ; nous sommes à 180 kW !!!]

Le biométhane est une énergie stockable avec une facilité déconcertante : il suffit de stocker le gaz. Quand je vois ce qu'on essaye d'inventer pour stocker le photovoltaïque...

Donc un réseau intelligent (le fameux "smart grid") serait composé d'unités de méthanisation avec stockage. On doublerait ou triplerait la dimension des groupes, dont l'espérance de vie serait donc aussi doublée et triplée, et on mettrait un gazomètre...

Au pif, sur un coin de table, j'avais estimé le surcoût à 10/12 % [comme dit, pour les groupes, ce n'est qu'une avance de trésorerie qu'il faut financer].

ET les groupes seraient lancés en fonction des besoins : pics quodidens, absence de soleil, de vent... Ce serait l'inverse des compteurs HP/HC. ET il serait facile d'automatiser le démarrage des groupes (comme la préparation de l'ECS sur HC)


Pour cela il faudrait une double tarification : un bonus pour "heures de pointes" (d'ailleurs les achats sur les marchés spots suivent ces courbes de tarif, et le kWh de "pic" coûte beaucoup plus cher)... Ce bonus "heures de pics" financerait le surcoût.

Je pense rédiger une note en une page que j'ai l'intention de remettre au Ministre s'il vient...

En l'absence de tel tarif, évidemment, on n'engage pas le surcoût juste pour le plaisir ! Et donc nous produisons en flux tendu, avce juste un tampon...