Emplacement du projet : CanmetÉNERGIE à Ottawa, Ottawa, Ontario
Durée : 5 ans (2023-2028)
Programme : Bioénergie
Aperçu et objectifs du projet
Un certain nombre de biocarburants existent sur le marché depuis plusieurs années, voire même des décennies. Il s’agit notamment de l’éthanol, du biodiesel (esters méthyliques d’acides gras [EMAG]) et du diesel renouvelable (esters et acides gras hydrotransformés [HEFA]). Ces carburants impliquent la conversion de dérivés de biomasse qui sont relativement de grande qualité, comme le sucre, l’amidon et les lipides. Même si la faisabilité économique de la conversion de ces substances en carburant a été prouvée, l’incidence totale qu’elle pourrait avoir sur la transformation durable des économies canadienne et mondiale est limitée par leur rareté relative dans la nature.
La lignocellulose est la source de biomasse la plus abondante sur Terre. Il s’agit du matériau structurel (lignine, cellulose et hemicelluloses) dont sont faits les végétaux et les arbres. Les biocarburants produits à partir de lignocellulose sont souvent appelés « biocarburants avancés » pour les distinguer des biocarburants plus classiques à base de sucre, d’amidon ou de lipides. Les biocarburants avancés en sont aux toutes premières étapes de la commercialisation. On les considère importants pour la transformation durable des économies canadienne et mondiale en raison de l’abondance de matières premières potentielles et parce qu’ils risquent beaucoup moins de concurrencer la production alimentaire.
La gazéification est une technologie de pointe pour la production de biocarburants avancés. Elle permet de convertir toute biomasse issue de matières carbonatées en gaz de synthèse renouvelable pouvant être transformé en un large éventail de carburants et de produits chimiques à l’aide de processus catalytiques bien connus de l’industrie chimique. L’avantage de la gazéification, c’est qu’elle convertit la biomasse lignocellulosique en molécules très simples ayant des propriétés bien connues; par conséquent, une fois le gaz produit, il existe un fort degré de certitude entourant la transformation en amont en produits finis. La gazéification est donc une technologie de premier choix pour la production de biocarburants avancés.
Les activités menées dans le cadre de ce projet sont axées sur la conversion de résidus de biomasse lignocellulosique canadienne en gaz de synthèse exempt d’azote convenant bien à la production de gaz naturel renouvelable (GNR) et d’autres carburants renouvelables. L’expérimentation à l’échelle pilote au moyen de l’oxyvapogazéification sur lit fluidisé de CanmetÉNERGIE à Ottawa jettera les bases de la conception des procédés pour la transformation du gaz de synthèse issu de la biomasse en biocarburants. On procédera à des évaluations techno-économiques et à des analyses du cycle de vie pour évaluer la faisabilité économique et l’intensité des émissions de carbone associées à la conversion des résidus de biomasse canadienne en GNR et en d’autres biocarburants avancés. On se penchera également sur des problèmes opérationnels, notamment l’agglomération dans le lit fluidisé et la présence de goudron. On recueillera et on analysera les sous-produits, afin que leur élimination ou leur utilisation soit prise en compte dans les évaluations techno-économiques.
Impact et innovations
- Collecte de données expérimentales sur l’oxyvapogazéification sur lit fluidisé des résidus de biomasse canadienne, y compris sur l’incidence des matériaux de remplissage et additifs minéraux substituts pour améliorer les problèmes opérationnels, comme l’agglomération et la présence de goudron.
- Recommandation de lignes directrices pour renforcer la faisabilité économique par l’utilisation ou la transformation efficace de sous-produits, y compris le biocharbon, les cendres et le goudron. Détermination des exigences en vue de scénarios sur le potentiel d’utilisation, comme la séquestration du biocharbon, des matériaux cimentaires substituts et des biohydrocarbures aux fins de valorisation.
- Création d’un jumeau numérique pour le gazogène sur lit fluidisé à l’échelle pilote de CE-O à l’aide d’outils numériques dans le but d’évaluer l’effet de la mise à l’échelle du processus de gazéification et de conduire les évaluations techno-économiques et les analyses du cycle de vie des procédés de gazéification de la biomasse pour la production de GNR et d’autres biocarburants avancés.
Résultats et extrants
Ce projet enrichit les connaissances qui favorisent le déploiement éventuel de la technologie de gazéification, en facilitant la conversion de la biomasse lignocellulosique en énergie et en biocarburants avancés. Ces activités permettent à CanmetÉNERGIE de maintenir à jour une base de connaissances utiles pour éclairer les décisions stratégiques, appuyer l’innovation dans l’industrie et positionner le Canada en tant que chef de file de la durabilité mondiale.
Figure 1 : Intérieur de l’usine pilote de gazéification sur lit fluidisé de CanmetÉNERGIE à Ottawa
Contacter CanmetÉNERGIE à Ottawa
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