09/06/2016

LIQHYD

Au mois de juin, zoom sur le projet LiqHyd ! L’émergence de la liquéfaction hydrothermale : technologie de conversion de ressources renouvelables en carburant.

Le projet LIQHYD est financé par l’ANR, labellisé par AXELERA et Trimatec, et coordonné par INOVERTIS en partenariat avec le CEA, l’IRCELYON, et la CCI de la Drôme.

  • INOVERTIS : dimensionnement du pilote de liquéfaction (70 kg/h), faisabilité technico-économique et environnementale (ACV)
  • CEA : optimisation de la liquéfaction hydrothermale 
  • IRCELYON : étude approfondie des catalyseurs pour le procédé
  • CCI de la Drôme : participation à l’étude de gisement

  

LA LIQUéFACTION HYDROTHERMALE

Dans un contexte climatique et énergétique de plus en plus contraint, mettre en place des solutions de valorisation énergétique de résidus intégrant la dimension environnementale devient une nécessité. Pour cela, de nouvelles technologies comme la liquéfaction hydrothermale sont nécessaires.

Il s’agit d’un procédé thermochimique qui vise à convertir la biomasse en huile. La matière première humide est transformée à température et pression élevées. La matière organique est convertie en un produit huileux, sorte de biopétrole, un gaz contenant principalement du CO2 ainsi qu’une phase aqueuse qui peut être recyclée.

À la différence de la voie thermochimique sèche, la liquéfaction hydrothermale ouvre le champ aux biomasses humides et permet de s’affranchir d’un séchage préliminaire au traitement, une étape coûteuse en énergie. Même si cette technologie reste encore peu développée au regard des procédés plus classiques comme la gazéification ou la pyrolyse, son potentiel en fait un procédé d’avenir.

 

LE PROJET LIQHYD

Le projet LiqHyd vient de se finaliser.

Depuis 2012, il a réuni un consortium d’experts scientifiques et industriels. Les déchets agroalimentaires considérés tels que les résidus de fruits, n’avaient jusqu’à ce jour pas ou peu été traités au niveau international. Le challenge était donc à la fois fondamental (augmenter les connaissances sur des mécanismes réactionnels complexes et encore mal connus) et expérimental (parvenir à produire une huile) pour valider le potentiel de telles ressources pour une valorisation énergétique.

 

LiqHyd

Biopétrole obtenu par liquéfaction hydrothermale de drêches de cassis

 

Les résultats obtenus en laboratoire ont permis d’établir un jeu de données opératoires optimum pour produire une biohuile et d’aborder les mécanismes complexes de transformation. Sur cette base, un procédé pilote a été pré-dimensionné dans le but de :

  • définir la valeur ajoutée qu’aurait la technologie par rapport à une filière traditionnelle de valorisation de déchets,
  • évaluer son potentiel marché,
  • calculer les coûts d’investissement et coûts opérationnels,
  • identifier des axes d’améliorations technologiques pour réduire l’impact environnemental du procédé et tendre vers plus de compétitivité.

ET ENSUITE ?

La transformation de la biomasse par liquéfaction hydrothermale est complexe par la nature de la ressource et les nombreuses réactions possibles. Les biopétroles obtenus sont différents des pétroles fossiles et les procédés de raffinage actuels ne sont pas adaptés. Leur transformation en carburants nécessite davantage de recherches à l’échelle laboratoire avant d’envisager un changement d’échelle.

L’IRCELYON s’intéresse à poursuivre des recherches appliquées sur la valorisation catalytique de la biomasse. En tenant compte de l’expérience LiqHyd, les travaux pourraient se consacrer à des charges moins complexes ciblant des applications telles que la transformation d’alcool biosourcés en produits de base pour la chimie (éthylène, propylène). L’IRCE Lyon travaille aussi sur d’autres voies de valorisation de la biomasse, telles que la pyrolyse rapide avec traitement des vapeurs de pyrolyse par voie catalytique.

Le CEA-Liten poursuit le développement des procédés hydrothermaux qui reste la solution économique la plus favorable pour transformer les ressources très humides. Les recherches se concentrent sur l’adéquation des différentes ressources avec le procédé, la chimie et le développement du procédé afin de le rendre robuste et exploitable à l’échelle industrielle. Le CEA travaille aussi sur d’autres voies thermochimiques, telles que la torréfaction, la pyrolyse et la gazéification afin de développer des procédés adaptés pour une valorisation optimale de chaque bioressource.