Réduisez vos dépenses d'électricité grâce à la gazéification du bois

Une société sud-africaine, CLC Solar Wind Energy, a récemment mis au point un gazéifieur rentable pour permettre aux agriculteurs de produire de l'électricité à partir de bois ou de noyaux de fruits à noyau. Chris Coetzee, chef de projet de la société, en a dit plus à Glenneis Kriel sur la technologie.

L'énergie alternative a toujours été une passion pour Chris Coetzee, chef de projet de CLC Solar Wind Energy. Il y a douze ans, alors qu'il travaillait comme surintendant électrique chez BMW Afrique du Sud, il a commencé à expérimenter différentes formes d'énergie renouvelable comme passe-temps. Alors qu'il était initialement fasciné par l'énergie éolienne et solaire au début de ce voyage, l'hydro-énergie est devenue plus tard sa préférée.

"Je préfère l'énergie hydraulique à l'énergie solaire et éolienne, car elle peut vous fournir de l'énergie 24 heures sur 24 si vous avez une certaine élévation et une petite réserve d'eau. L'eau peut même être recyclée dans le système, en la pompant vers un réservoir lorsque les tarifs de l'électricité sont bas et utilisent ensuite l'énergie générée à partir de l'eau pendant les heures de pointe », dit-il.

Une nouvelle idée Les conditions climatiques sèches du Cap occidental cette année ont incité Coetzee à rechercher des alternatives à l'hydroélectricité pour aider les agriculteurs. Il avait remarqué que la plupart des agriculteurs avaient accès à du bois ou à des pépins de fruits, ce qui lui a donné l'idée de construire un gazéifieur dans lequel cette biomasse pourrait être utilisée comme combustible pour produire de l'électricité.

"La plupart des agriculteurs avec lesquels j'ai travaillé jusqu'à présent éliminent continuellement les arbres exotiques ou remplacent de nouveaux vergers. Ceux qui sèchent ou peuvent fructifier se retrouvent également avec beaucoup de noyaux de fruits dont ils n'ont aucune utilité. Le gazéifieur permet à ces agriculteurs de ajouter de la valeur à ces sous-produits en les transformant en carburant », déclare Coetzee.

Une technologie éprouvée La biomasse telle que les copeaux de bois ou les noyaux de fruits est brûlée à l'intérieur du brûleur du gazogène. Le gaz généré est utilisé comme carburant dans un moteur à combustion interne, qui est ensuite utilisé de la même manière qu'un générateur pour produire de l'énergie.

Ce n'est pas une nouvelle technologie. En fait, comme le souligne Coetzee, il a été utilisé pour propulser plusieurs milliers de véhicules routiers, de trains et de navires pendant la Seconde Guerre mondiale.

"La gazéification était utilisée à l'époque en raison d'une pénurie de diesel et d'essence, et parce que les conditions froides entraînaient le gel de ces sources de carburant à des moments critiques", dit-il.

Le gazogène que Coetzee a construit utilise un moteur Toyota 4Y de deux litres – le même que celui utilisé dans les mini-taxis omniprésents d'Afrique du Sud. Au lieu de carburant ou de diesel, le moteur est entraîné par du gaz généré à partir de copeaux de bois d'environ 2 cm x 2 cm, ou de noyaux de fruits ou de pépins. Des copeaux de bois légèrement plus gros ou plus petits fonctionnent aussi bien.

Comment ça fonctionne La biomasse est placée dans le brûleur avec un allume-feu, un processus qui prend environ dix minutes. Une fois parti, il continuera tant qu'il aura du carburant. Le gazéifieur peut être alimenté en bois toutes les heures, ou une trémie remplie peut être placée dessus. Ce dernier ne nécessite une alimentation qu'une fois par jour ou deux, selon la taille de la trémie.

"Il fonctionne comme le réservoir d'essence d'une voiture : plus le réservoir est grand, plus il fonctionnera longtemps avant de faire le plein", explique Coetzee.

Le bois dur et le bois tendre brûlent aussi bien, souligne-t-il, et il y a peu de différence dans la production d'énergie. "C'est le gaz qui s'échappe du bois qui est la principale source de combustible." Comme la biomasse est brûlée dans un système fermé, le gazogène produit de l'énergie avec une faible empreinte carbone.

"J'ai testé [le prototype] sur diverses sources de combustible, du bois aux noyaux de fruits, et je l'ai laissé fonctionner pendant trois semaines sans interruption avec des résultats satisfaisants", dit-il.

Le gazogène a besoin d'air et ne doit de préférence pas être enfermé dans un bâtiment non ventilé.

« Le gazogène est comme une petite cheminée et, comme tout moteur à combustion, il a besoin d'un bon accès à l'air. Il peut donc être laissé à l'extérieur », explique Coetzee. CLC Solar Wind Energy propose trois modèles de gazogène, chacun coûtant moins du tiers des modèles importés. , selon Coetzee.

Le plus petit modèle, d'une capacité de 30 kW, coûte 186 000 rands (prix hors TVA) lorsqu'il est « relié au réseau ». Les systèmes liés au réseau, comme l'explique Coetzee, sont connectés au réseau électrique d'Eskom et permettront à l'avenir aux agriculteurs de générer des crédits s'ils redistribuent l'électricité non utilisée dans le réseau d'Eskom.

Coetzee estime que les agriculteurs pourraient économiser en moyenne environ 21 600 rands/mois sur leur facture d'électricité avec le modèle 30 kW, à condition qu'il soit utilisé en continu sept jours sur sept, au lieu d'utiliser l'électricité du réseau estimée à 1 rand/kW.

"Cela implique que l'investissement en capital dans cette technologie peut être rentabilisé en un an ou deux, en fonction de l'utilisation et du coût de l'électricité d'Eskom pendant la période d'utilisation", a déclaré Coetzee.

Les deux autres modèles de sa gamme ont une capacité de 50 kW et 150 kW et sont vendus respectivement pour R237 000 et R440 000. Le modèle de 150 kW a "une capacité plus que suffisante pour générer tous les besoins en électricité d'une grande ferme avec des installations d'emballage et de traitement", déclare Cotzee.

Négociations au point mort Les gazogènes de CLC Solar Wind Energy ne seront probablement commercialisés qu'à partir de l'année prochaine, car les négociations sur le raccordement au réseau "semblent au point mort". L'inconvénient du système relié au réseau est qu'il ne peut pas être utilisé pendant le délestage ou d'autres pannes d'électricité. Cependant, Coetzee propose également des modèles doubles, qui peuvent soit alimenter le réseau national, soit fonctionner hors réseau en tant que générateur autonome.

Ceux-ci coûtent 35% de plus que les modèles uniquement reliés au réseau. Ils sont livrés avec des contrôleurs de charge pour assurer un flux d'énergie constant - sans pics de puissance - sur le réseau. Coetzee n'a pas l'intention de breveter son gazogène car il serait relativement facile de construire une machine similaire avec seulement des modifications mineures, selon lui.

Le gazogène CLC Solar Wind est livré avec une garantie d'un an et ses principaux composants - le générateur et le moteur - ont été approuvés par le SABS.

Pour plus d'informations, appelez Chris Coetzee au 082 829 9210 ou envoyez-lui un e-mail à [email protected].

Cet article a été initialement publié dans le numéro du 30 octobre 2015 de Farmer's Weekly.