Bio-méthanisation au Lycée Agricole d'Obernai

[Did67]

Pour ceux que la problématique intéresse - je vois qu'il y en a quelques-uns ! -, cette étude du potentiel faite en Alsace.

A télécharger : http://www.energivie.info/fr/les-etudes-sur-le-biogaz/

Elle peut permettre d'esquisser, région par région, une idée du potentiel. Il y a des ressources auxquelles on ne pense pas toujours.

Elle montre aussi tout l'intérêt d'un maillage du territoire en stations correctement dimensionnées [là où, en pleine fureur libérale, où toute idée de planification est un gros mot, cela risque d epartir dans tous les sens...] et réparties sur le territoire pour minimiser les transports.

Cela permettrait aussi de valoriser le digestat localement comme "engrais organique liquide", sans gaspiller une partie de l'énergie disponible ("chaleur fatale") pour sécher le digestat (et le valoriser autrement - chauffage de piscines collectives par ex ; ou proximité comme chez nous d'un industriel ayant de gros besoin constant - cela peut être l'eau chaude, cela peut être des séchoirs, etc...). Je regrette la "dérive" consistant à penser que sécher le digestat est une "valorisation" de la chaleur... Cette idée est généralement avancée et acceptée ! [cela peut se discuter dans les zones structrellement excédnetiares en azote ; mais là, c'est l'implntation d el'élevage qu'il conviendrfait de mieux "planfier" ! Mais comme pis-aller, pour éviter les surdosages locaux, on peut "accepter" que le digestat soit séché pour l'exporter vers des régions déficitaires, actuellement consommatries d'azote de synthèse. Ex : de Bretagne vers la Beauce. En fait, on reconstitue ainsi artificiellement, à très large échelle - interrégionale -, l'association agriculture-élevage qui n'auarit jamais dû sortir de la ferme ou en tout cas du village ! Mais essayant de ne pas être un "kmehr vert", je peux admettrer que sécher et aller beaucoup mieux que de continuer à utiliser des engrais chimiques d'un coté et de répandre des fumiers / lisiers en excès de l'autre]

Je trouve dommage que "planification" soit devenu un gros mot (assimilé au communisme) alors que d'un pointde vue "éconologique", l'optimisation e l'usage des ressources, de l'énergie, etc.. n'aurait jamais autant nécessité un eplanification (démocratique ou participative) !!! Un vaste sujet de réflexion dans un chapitre "où va notre monde" !

[chatelot16]

la planification fait peur parce qu'on a peur du pouvoir de l'etat

dans la situation actuelle l'etat a deja un grand pouvoir , mais un pouvoir uniquement negatif : pourvoir d'imposer des reglement ... pouvoir d'interdire de commencer tant qu'il ne donne pas l'autorisation , mais a part ce pouvoir d'interdire , ne fait rien pour organiser de façon positive

j'ai vu le virage il y a longtemps quand j'ai voulu construire une usine de charbon de bois ... lors de ma premiere visite a la drire j'avais été bien reçus , on m'avais fait des photocopie des arrèté type d'etablissement classé de la categorie concerné ... quand quelques année plus tard mon projet aprochait de la possibilité de construction , changement complet de comportement de la drire : il ne donnent plus aucun conseil ! c'est a l'entrepreneur de prouver qu'il sait tout , ou de faire travailler des bureau d'etudes qui savent tout ... resultat j'ai tout envoyé promené et suis resté chomeur un peu plus longtemps ... a l'epoque il n'y avait pas encore internet

remarque amusante : les papier sur les etablissement classé qui m'avaient été donné en 1990 ressemblaient beaucoup a ce qu'on trouve dans l'encyclopedie lami de 1880 !

[Philippe Schutt]

je n'aime pas trop le principe de schnell de consomer un peu de gazole ... je prefere un vrai moteur a explosion avec des bougie ... mais il faut reconnaitre la valeur d'un constructeur industriel qui vend du materiel qui marche vraiment

c'est pas pour rien que diesel a inventé le diesel ! il voulait un moteur thermique meilleur que la vapeur ...

Et meilleur que le moteur à essence et bougie, le rendement étant directement proportionnel au taux de compression.
Schnell a apparemment le même raisonnement: pour maximiser le rendement il faut maximiser la compression. Mais le gaz en bonne proportion exploserait trop tôt, donc on reste en deçà de la proportion qui exploserait à la compression choisie et on injecte une très faible quantité de gazole. Celui-ci s'enflamme, la pression augmente suffisamment pour provoquer la combustion du gaz et ainsi on brûle à haute compression un combustible qui en principe ne le supporte pas.
Et tout ça n'est bien sûr qu'hypothèse, je ne suis pas motoriste...

[chatelot16]

augmenter le taux de compression est le seul moyen d'augmenter le rendement d'un moteur simple : ça augmente la temperature maxi du cycle

allumage par bougie ou allumage par injection de gazole , il faut de toute façon ne pas depasser la compression qui ferait autoalumer le gaz

mais la temperature mini qui compte pour le calcul du rendement d'un moteur simple n'est pas la temperature ambiante , mais la temperature a l'echappement

il y a donc une autre voie de progrès que d'augmenter le taux de compression : faire une premiere partie de la compression bien refroidie : c'est le turbo intercooler de tous les camion actuel , et du groupe schell qu'il y a ici

ce refoidissement de la premiere partie de la compression modifie le cycle et fait baisser la temperature après detente dans le cylindre et dans le turbo

encore mieux , il y a largement plus d'energie dans l'echappement qu'il n'en faut pour faire marcher le turbo compresseur : ça permet de mettre une turbine de plus pour faire de l'electricité , la sortie du turbo normal : ce que fait schnell aussi sur le modele au dessus de celui qui est la ... ce qui sera peut etre ajouté un jour si il y a assez de gaz

et encore mieux ... mais ça c'est moi et pas schnell : ne pas utiliser un turbo a turbine qui a un rendement assez mauvais , mais des vrai piston : le rendement est meilleur et ça permet de viser 55% de rendement même sur des toutes petites puissance

remplacer les turbo par des piston n'est pas interressant pour les camion car ça serait trop encombrant : mais en machine fixe je trouve cela plein d'avenir : ça permet de faire un cycle qui donne un echappement completement froid

remplacer le turbo par des piston sera peut etre utile un jours pour faire des voiture a très faible puissance et a très faible consomation ... mais c'est une autre histoire

il y a un autre raisonement qui donne de l'interet a l'alumage par gazole : vu l'achat de l'electricité a prix subventionné la production d'electricité avec du gazole est directement rentable ... donc la consomation de gazole fait du benefice en plus

pour mes projet en petite dimension il n'y a pas de tarif d'electricité subventionné et il ne faut surtout pas de gazole

[Philippe Schutt]

augmenter le taux de compression n'empêche pas de récupérer l'énergie de l'échappement. Les 2 méthodes sont complémentaires.
Je ne sais pas quelle est la pression de leur turbo ?
On parle de + en + d'utiliser l'énergie de l'échappement pour générer du courant qui sera utilisé pour les accessoires comme pompe à eau, pompe à huile etc, pour réduire les pertes de fonctionnement.

[Did67]

@schutt

Tu es du coin. Tu me passes un coup de fil et je te fais visiter ! [appeler avant ; je n'ai pas les clefs ; c'est le chef d'exploitation]


@tout le monde

Pour le reste, en effet :

a) turbo, puis intercooler avec récupération de la chaleur (donc d'abord échangeur air/eau ; la chaleur rejoint le circuit général et est donc vendue), puis refroidissement air/air (un radiateur de poids lourd monté de travers ! le mélange de combustion passe à la place du liquide de refroidissemnt ; ce radiateur est refroidi par une ventilation pilotée et traversé par l'air du caisson, rejeté à l'extérieur à travers ue insonorisation.

Il s'agit donc d'une chaleur fatale (échangeur air/air).

[mais notre projet de dingos, à titre privé, est de construire une serre dans l'enfilade et de produire des "fraises de Noël d'Alsace bio + neutre en énérgie" - ou en CO² - puisqu'il s'agit d'une chaleur perdue...]

Evaluation de la quantité de chaleur disponible en cours...

Bon, ce n'est pas si simple. Tout cela fonctionnant à grand débit / très faibe surpression, il ne faut pas ralentir le flux sinon, surchuaffe du caisson et mise ne sécurité... Tout est blindé question "sécurité" sur ces caissons !

Donc l'idée est de récupérer le même ventilateur que celui placé à la sortie du radiateur et de le placer à l'autre bout de la serre, en détournant la même commende que le radiateur sortie de caisson. On devrait avoir une "lame d'air chaud" traversant la serre, sans modif de la pression donc sans ralentir l'extraction qui déclencherait l'alarme et mettrait le groupe "en défaut"!

b) même avec la compression d'origine du Diesel (il s'agit d'un groupe Scania), le méthane ne s'auto-enflammerait pas ; trop riche en CO² je crois ; je ne sais pas jusqu'à combien on pourrait "monter" le taux de compression mais il faudrait fabriquer des groupes spéciaux, avec d'autres problèmes (culasses, etc...).


Pour le reste, il faut que je relève le monitoring pour vous donner la pression du turbo, les températures de gaz, etc...

[Did67]

On parle de + en + d'utiliser l'énergie de l'échappement pour générer du courant qui sera utilisé pour les accessoires comme pompe à eau, pompe à huile etc, pour réduire les pertes de fonctionnement.

Comme dit par chatelot, une des versions de ce groupe comporte une microturbine qui produit jusqu'à 30 kW d'électricité : voir pâge 10 du doc suivant :http://www.schnellmotor.de/sm-wAssets/docs/8984_121024_SCHNELL-Motoren-AG_Produktuebersicht-2013_DE_Web.pdf

Comme dit aussi, nous n'excluons pas d' "upgrader" ce groupe pour le booster à 250 kW s'il se confirme que la production de gaz dépasse durablement le nominal prévu... Ce qui dépendra en grande partie de la "ration".

On a des "accords de principe" avec de multiples structures, mais il faut voir ce qui se concrétise maintenant réellement. Certains gisement sont peu méthanogènes (gazons), d'autres beaucoup (graisses de flotaison)...

C'est un des raisons, end ehros de son rendemet électrique de 41 %, pour lesquelles on a a retenu ce groupe : on a le modèle "du bas" et il est possible à tout moment, moyennant changement de quelques cartes et quelques modifications physiques mineures, de monter jusqu'à 250 kW...

[Did67]

on injecte une très faible quantité de gazole. Celui-ci s'enflamme, la pression augmente suffisamment pour provoquer la combustion du gaz et ainsi on brûle à haute compression un combustible qui en principe ne le supporte pas.
Et tout ça n'est bien sûr qu'hypothèse, je ne suis pas motoriste...

C'est ça ! Le gazole est en fait une "allumette".

A noter que la quantité de gazol ne varie pas selon la puissance développée. Elle est maintenant callée à 2,3 kg / h à 1 500 tours (que le groupe développe 100 ou 180 kW). La puissance elle est réglée automatiquement en fonction de la quantité de gaz dans le digesteur : à tel niveau (environ les 3/4 du "chapeuau", la groupe est 180° kW. En-dessous, il baisse. Et en dessous de tel niveau (environ 1/4), il s'arrête... Mais il consomme toujours 2,3 kW quand il tourne. Le volume de gaz, lui, varie...

A 180 kW, c'est environ 90 m3/h de biogaz à 1 bar.

[chatelot16]

augmenter la production de gaz a une limite

si vous augmentez trop la quantité de substrat , ça va sortir de la premiere cuve avec une methanisation incomplete , et en tombant dans la 2eme cuve froide la methanisation ne finara jamais completement

vu le temps de sejours dans la premiere cuve on peut penser que c'est le debit de gaz moyen en une semaine qui ne doit pas depasser le debit nominal ... il est certainement possible d'augmenter l'alimentation pour augmenter la puissance en semaine quand l'usine voisine a besoin de chaleur , et couper l'alimentation pour reduire la puissance le week end quand perssonne ne veut de chaleur

reste a voir avec quel temps de reponse le methaniseur reagi au changement d'alimentation

[chatelot16]

pour recuperer la chaleur de ventilation dans une serre je ne modifierait surtout pas le ventilateur d'origine qui doit rester la si le systeme de serre est debranché

de toute façon pour envoyer un gros debit dans une serre il faudra un ventilateur plus puissant que d'origine

une solution : mette a la sortie de ventilation du container un gros té avec une sortie a clapet trés leger qui laisse sortir le debit de ventilation a l'exterieur avec une très faible perte de charge ... sur l'autre sortie du té la gaine qui va a la serre avec un ventilateur : si ce ventilateur reussi a faire un debit superieur au debit de ventilation normal les clapet se ferment et la serre aspire tout ... si le ventilateur de la serre n'est pas capable d'aspirer tout le debit , ça sort par les clapet et le debit de ventilation du caisson reste normal

si la serre est a une certaine distance ça donne envie d'utiliser une gaine en plastique souple pour envoyer l'air ... ça fait le prix de revient minimum mais il y a un risque non nul que cette gaine se plie ou s'entortille ... d'ou l'importance du clapet pour que le refroidissement du caisson continue quoi qu'il arrive