Soutenance de Thèse "Etude de la réactivité des cendres des mélanges de biomasse en combustion"

Cette thèse de l’école doctorale IMEP2 Université Grenoble Alpes a été préparée au sein du Laboratoire des Réacteurs et des Procédés (LRP) en partenariat avec le Cea Liten et du Laboratoire SIMAP, sous la direction de Alexander Pisch, SIMAP et de Capucine Dupont, IHE dans le cadre du projet OPALHE du Carnot Energies du futur.

Elle se déroulera le jeudi 9 juin 2022 à 9h30 à l'Amphi Bergès G-0B007 de l' ENSE3 site GreEn-Er, 21 Avenue des Martyrs 38031 Grenoble Cedex 1

Elle sera soutenue publiquement devant le jury composé de :

Michael Muller de FZ Julich (Rapporteur)
Hervé Jeanmart Professeur UC Louvain (Rapporteur)
Ryan Visser de TNO (Examinatrice)
Gerard Morta Professeur University Grenoble Alpes (Examinateur)
Marc Lomello Professeur Université Savoie Mont Blanc (Examinateur)
Matthieu Campargue RAGT Energies (Invité)
Olivier Dezellus Université Claude Bernard Lyon 1 (Invité)
Capucine Dupont Professeur IHE (Directrice de thèse)
Alex Pisch Simap Grenoble (Directeur de thèse)
Françoise Defoort CEA (encadrante)

Résumé court :
Dans le contexte de la valorisation thermochimique des déchets de bioressources inutilisées (résidus agricoles ou forestiers) dans des vecteurs énergétiques (combustion, biocarburants de deuxième génération), la présence ou non de phase liquide au sein des cendres dans les procédés est un problème important à résoudre et à prévoir. Le présent travail s'est focalisé sur l’utilisation de mélanges de biomasses afin de permettre l’utilisation d’un grand nombre de biomasses qui seules, seraient incompatibles avec les procédés.

La thèse s’est attachée à valider ou non la présence d'une réaction chimique par rapport à un simple effet de dilution au sein des phases condensées des cendres des mélanges de biomasse. Ensuite, une évaluation de la capacité des approches thermodynamiques à prédire le comportement des cendres de biomasse et de leurs mélanges a été réalisée. Enfin, une amélioration de l’outil de prévision a pu être réalisée. La paille et l'écorce de chêne ont été choisies comme biomasses d'étude des mélanges.

Les principaux résultats peuvent être résumés ainsi :

• L’effet de dilution est prépondérant lorsque les granulés de biomasse mélangées sont utilisés à la fois à l'échelle du laboratoire et à l'échelle pilote. Dans ce cas, la règle des mélanges est capable de mieux prévoir le comportement des cendres que les approches thermodynamiques. En revanche, des réactions chimiques sont dominantes pour des mélanges de cendres comprimées de biomasse et dans ce cas ce sont les approches thermodynamiques qui sont prépondérantes mais sous réserve de bases de données de qualité.

• La simulation thermodynamique du procédé de combustion est un bon outil pour prédire le comportement des cendres pour les biomasses non mélangées toujours sous réserve de bases de données de qualité.

• La qualité des bases de données sera améliorée grâce à l ’acquisition de données expérimentales (température liquidus, enthalpie de formation) sur les composés ternaires K₂Ca₂Si₂O₇, K₂Ca₆Si₄O₁₅ et K₄CaSi₃O₉ et à la révision du binaire K₂O-SiO₂.

Résumé complet de la thèse
Profil LinkedIn Emile Atallah