Après avoir analysé les simulations des flux de chaleur et de la dynamique des fluides d’une usine pilote de production de biogaz, il a été conclu que les résultats ne répondent pas aux paramètres attendus pour passer à une usine industrielle pleinement productive et économiquement viable, en raison du manque de contrôle des paramètres liés aux processus thermodynamiques impliqués dans l’ensemble du processus de gazéification, qui intègre la pyrolyse, la combustion et la gazéification dans un seul réacteur rotatif. La principale conclusion était que le seuil d’efficacité énergétique attendu ne sera pas atteint avec l’utilisation de catalyseurs à base d’hydrocalcite.

Il était donc nécessaire de postuler un nouveau procédé de thermo-dégradation qui permette le suivi individuel de chacune des étapes thermodynamiques de dégradation (séchage, pyrolyse, combustion et gazéification) qui ont lieu dans le procédé de gazéification d’un déchet organique, appliqué au four rotatif configuration du réacteur principal.

Notre approche étape par étape était basée sur :

• Application d’un nouveau modèle thermodynamique et cinétique pour individualiser les paramètres qui affectent les processus de pyrolyse-déshydratation et de combustion-gazéification en configuration de four rotatif.
• Simulation des processus thermiques au moyen d’outils avancés qui permettent d’optimiser les paramètres de fonctionnement de manière individualisée à la pyrolyse-déshydratation et à la combustion-gazéification.
• Conceptualisation de l’ingénierie qui permettra d’évaluer les paramètres thermodynamiques et cinétiques.

• Analyse de la viabilité de la génération de bio-huile : développement du modèle de cinétique de réaction appliqué au réacteur de combustion et de gazéification, basé sur les variations de la stoechiométrie de la teneur en O2 et de la vapeur d’eau, ainsi que la réduction de la teneur en azote gazeux dans le gaz de synthèse final production.
• Vérification des modèles et simulation d’une installation pilote expérimentale, capable de traiter 50 kg/h de déchets.