L'objectif principal de BioBrick2 est de promouvoir l'utilisation de la biomasse et des résidus biogéniques pour la fourniture de chaleur de processus dans les processus à haute température afin de remplacer les combustibles fossiles. Cela peut réduire la dépendance de l'industrie aux importations et réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Dans l’industrie de la brique et de la tuile, la chaleur nécessaire aux processus de cuisson est en grande partie fournie par le gaz naturel. Rien qu’en Allemagne, la consommation annuelle est d’environ 4,8 térawattheures, soit 89 % de la consommation totale de chaleur de l’industrie. Parmi les sources d’énergie respectueuses du climat, la biomasse présente l’inconvénient que la combustion conventionnelle ne peut atteindre que des températures d’environ 500 degrés. L’électricité, l’hydrogène ou le biométhane peuvent atteindre des températures allant jusqu’à 1500 degrés. Une solution est la gazéification du bois : jusqu’à 1100 degrés sont possibles ici, mais uniquement avec une technologie de brûleur adaptée dans laquelle la combustion du gaz de synthèse produit fournit la chaleur de processus à haute température.
L’intégration technique et le fonctionnement à long terme d’un tel gazéificateur de bois dans une briqueterie ont maintenant été démontrés en fonctionnement réel dans le cadre du projet de recherche.
Fin 2023, un gazéificateur à bois Burkhardt V3.90S a été mis en service dans l'usine ABC-Klinker de Schüttdorf après l'installation des brûleurs à gaz modifiés et du système de régulation du gaz. Le gazéificateur à bois, entièrement installé, câblé et raccordé dans un conteneur spécial, permet une intégration parfaite dans le système existant.
Lors de la mise en service, les brûleurs à gaz naturel d'une rangée de brûleurs du four tunnel ont d'abord été remplacés par des brûleurs adaptés à l'utilisation du gaz de bois. Un modèle de flamme stable a été généré, démontrant la faisabilité technique du concept. Depuis la mi-2024, après la pause hivernale de la briqueterie, le four tunnel fonctionne en continu au gaz de bois sur trois des dix rangées de brûleurs. Le fonctionnement du gazéificateur à bois est stable jusqu'à présent. Aucune influence négative sur les températures du four ni sur l'apparence ou la qualité des briques n'a été détectée.
Autres analyses et perspectives
Au cours du projet, des essais à long terme sur l'utilisation directe du gaz de bois dans le four tunnel seront réalisés. Les recherches porteront sur le comportement du gazéificateur en termes de changement de charge, par exemple pendant les périodes de poussée, ainsi que sur des observations détaillées de la distribution de température, de la composition des gaz de combustion et des effets possibles sur les produits. Parallèlement, des stratégies pour un fonctionnement totalement neutre en CO2 sont en cours d'élaboration et une évaluation technico-économique de l'utilisation directe du gaz est réalisée sur la base des résultats obtenus.
L'utilisation de la biomasse dans le gazéificateur pourrait apporter un avantage supplémentaire : le résidu de la gazéification du bois - la cendre du gazéificateur - a été utilisé comme agent de porosification à titre d'essai. Jusqu'à 0,8 pour cent en masse de charbon de gazéificateur, par rapport au poids humide de la brique, pourrait être introduit.
À propos du projet
Le projet BioBrick2, financé par le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du climat (BMWK) dans le cadre du 7e programme de recherche sur l'énergie, se déroulera du 1er janvier 2023 au 31 décembre 2025. Le projet est coordonné par l'Institut Fraunhofer UMSICHT, avec Burkhardt comme fabricant de gazéificateurs et une usine de clinker du groupe ABC-Klinkergruppe comme entreprise de référence active pour l'industrie de la brique.
Atelier sur le projet
- Un atelier en ligne sur le projet aura lieu le 26 mars 2025.
- Il s'adresse principalement aux entreprises de l'industrie de la brique et de la céramique.
- En prenant comme exemple le projet BioBrick 2, nous démontrerons l'intégration réussie d'un gazéificateur à bois dans un processus de production de briques en cours. De nouvelles approches pour la génération de chaleur de processus neutre en CO2 pour les processus à haute température seront présentées, par exemple grâce à l'utilisation de la bioénergie.
