Chauffage urbain à biomasse : les meilleures technologies pour générer de l'énergie propre

Passer à la neutralité climatique et lutter contre la pauvreté énergétique, c'est-à-dire diversifier et faciliter l’accès aux sources d'approvisionnement, sont les principaux objectifs du Green Deal, renforcés par le Plan REPowerEU de mars 2022, né dans le but de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et d'accélérer la transition énergétique. L’analyse et la synthèse des bonnes pratiques qui devraient inspirer le processus sont offertes par la Directive UE 2023/1791 qui adapte et actualise le cadre réglementaire précédent, en promouvant l’utilisation des énergies renouvelables comme source alternative d'énergie primaire. 

Dans ce cadre, c'est la même directive qui reconnaît que « le chauffage urbain et le refroidissement urbain efficaces présentent des possibilités importantes d'économie d'énergie primaire », ce qui signifie que l’énergie est produite par la cogénération à haut rendement, la biomasse et la chaleur perdue. Au cours des dernières années, les réseaux énergétiques se sont lentement répandus, ce qui permet de supposer que d'ici 2050, les réseaux énergétiques pourraient couvrir 50 % des besoins en chaleur des usagers des pays de l'Union, produisant une économie totale de CO₂ d'environ 13 %.

Le terme « biomasse » résume plusieurs éléments, notamment les copeaux de bois provenant du secteur forestier, les déchets agricoles et alimentaires, les résidus de l'activité de coupe et la taille des espaces verts publics. Leur transformation entraîne diverses contraintes liées au rodage d'une filière complexe qui part de la pratique du recyclage et aboutit à la transformation des déchets.

Pour parvenir à la production d'énergie à partir de la biomasse, il est inévitable de passer par le processus de combustion de matériaux de composition hétérogène. Voici donc le revers de la médaille, à savoir le problème des particules et autres polluants aériformes générés par ce type de processus qui, s'ils sont dispersés dans l'environnement, risquent de compromettre la salubrité de l'air et, par conséquent, la qualité de la respiration.

UNE VILLE CHAUFFÉE (ÉGALEMENT) À BIOMASSE : BAT ET SAVOIR-FAIRE POUR LA RÉDUCTION INTÉGRÉE DES POUSSIÈRES ET DES NOx

Chauffer les principaux bâtiments publics, certains commerces et environ 4 000 logements résidentiels, tel a été l’objectif du projet qui, depuis quelques années maintenant, a changé les habitudes et la qualité de vie des habitants d'Ivrea (TO).

Dans le but de réduire la demande de combustibles fossiles (gaz naturel), il a été choisi d'équiper la centrale existante d'une chaudière supplémentaire à biomasse, constituée dans ce cas de copeaux de bois vierges, tout en maintenant les valeurs d'émissions dans l'atmosphère inchangées.

La connaissance approfondie des secteurs WtoE et du traitement de la biomasse – documentée par de multiples cas de réussite – a orienté le client vers le choix de TAMA AERNOVA comme partenaire stratégique en mesure de concevoir et de réaliser un système de filtration pour chaudière à biomasse adapté à l'infrastructure réalisée pour alimenter la communauté énergétique d'Ivrea.

La gestion du projet a donc immédiatement mis en évidence la nécessité de mettre en place une solution capable de gérer à la fois le problème des polluants dérivés de la combustion de biomasse ligneuse et la nécessité d'avoir un produit capable de gérer et de supporter les températures élevées, nécessaires pour permettre la réaction de l'urée dans le processus de réduction des NOx, au point optimal de 350°C.

TAMA AERNOVA a proposé une solution clé en main : du bureau d'études au montage sur chantier. Le projet comprenait l'étude intégrée de plusieurs composants : le filtre Pulco Air à bougies céramiques catalytiques, le système deNOx pour corroborer le processus, le ventilateur et la cheminée pour l’émission de l’air traité dans l'atmosphère.

Le filtre intervient dans le traitement des gaz issus de la combustion de la biomasse, en les renvoyant dans le système de production d'énergie pour fournir de l'eau à la température de 90°C, destinée au réseau de chauffage urbain.

Les gaz chauds, avant d'entrer dans le filtre, traversent le système de dérivation qui fonctionne comme un système de protection, pour éviter l’entrée de gaz à des températures trop basses – qui pourraient conduire à la formation de condensation – ou trop élevées – qui pourraient faire souffrir les éléments filtrants.

Dans les gaz chauds, de l'urée est ensuite injectée dans un mélange aqueux. Les gaz ainsi additivés pénètrent dans le filtre et traversent les bougies céramiques catalytiques qui, grâce au catalyseur dont elles sont imprégnées, permettent à l'urée de réagir, convertissant les NOx en azote et en vapeur d'eau. Ce processus permet d'abattre jusqu'à 99,99 % de PM et jusqu'à >90 % de NOx.

Un seul tableau électrique, contrôlable à distance, gère le fonctionnement et le bon fonctionnement de l’ensemble du système : les services du filtre ; le fonctionnement et l’apport d'urée en fonction des quantités d'émissions de NOx ; le réglage et le contrôle des seuils de température du système de dérivation, en gérant les registres qui permettent ou bloquent l’entrée d'air dans le filtre.

L’approche intégrée adoptée par TAMA AERNOVA dans la gestion de la commande ambitieuse démontre une fois de plus l’importance de s'adresser à un partenaire qui, en plus de proposer le produit le plus performant, est en mesure d'aborder chaque demande avec des horizons plus larges qui, au-delà de la qualité du produit, garantissent la fiabilité et la longévité de la solution.