Présentation de M. Thomas PETIT lors du colloque "Les rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies" organisé par le GIP GERRI

1. Journées Biomasse Bioenergies – GERRI
27 & 28 Nov. 2012
Les enjeux de la biomasse - énergie à La Réunion
Recherche, réalisations et projets
Principaux obstacles rencontrés
Thomas PETIT
Laboratoire de Chimie des Substances
Naturelles et des Sciences des Aliments
I n s t i t u t U n i v e r s i t a i r e d e Te c h n o l o g i e
Site : http://laboratoires.univ-reunion.fr/lcsnsa/
Email : thomas.petit@univ-reunion.fr

2. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
L’importance de la Biomasse au niveau territoriale
Préambule
• Biomasse : Dans le domaine des bioénergies, la
biomasse regroupe l'ensemble des matières
organiques pouvant devenir des sources d'énergie
d’origine végétale, animale et autres microorganismes
bactéries,
( algues, champ... ) et pouvant devenir source d’énergie par
combustion, après méthanisation, ou après de nouvelles
transformations chimiques (biocarburant).
• Bioénergie : ensemble des valorisations énergétiques possibles de
la biomasse : combustible chaleur (ex. le bois énergie), électricité
(ex. le biogaz issus des effluents d’élevages), carburant (ex. l’ester
de colza ou biodiesel)
• Biocarburant : Un combustible liquide ou gazeux
utilisé pour le transport et produit à partir de la
Université de
biomasse [agrocarburant = biocarburant issu de
La Réunion cultures agricoles]

3. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Naissance des projets PRERURE et GERRI
• Le Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Evo-
lution du Climat (GIEC) estime que les ENR pourraient
fournir toute l’énergie dont l’humanité a besoin.
• Energie verte la plus utilisée, la biomasse est promise à
un bel aveniren développant le bois énergie, le charbon
de bois, en méthanisant les déchets divers ou en
produisant des biocarburants à partir de biomasse
d’origine végétale et animale. Parmi les ENR, depuis le
premier choc pétrolier de 1973-74, la biomasse est le
secteur qui est resté le plus stable!
• La valorisation énergétique de la biomasse permet
d’abattre de 80 à 90% les émissions de CO2 par rapport
à une production d’origine fossile.
LA RÉGION (PRERURE ET STARTER), L’ETAT (GERRI), LE DÉPARTEMENT, LES COLLECTIVITÉS,
LA CHAMBRE D’AGRICULTURE, L’ADEME, L’ARER, SIDELEC, VEOLIA, QUALITROPIC,
Université de TEMERGIE, L’UNIVERSITÉ, LE CIRAD, ERCANE ET D’AUTRES SONT IMPLIQUÉS A DIFFÉRENTS
La Réunion NIVEAUX DANS LE DÉVELOPPEMENT DE CETTE FILIÈRE À LA RÉUNION

4. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Les gisements de biomasse à La Réunion
• Quelles biomasses pour La Réunion de 2030? Comment les valoriser? Est ce
suffisant pour envisager une bonne rentabilité économique de l’entreprise?
• Les gisements sont très divers et de composition variée:
• Les plus important (> 100kT/MS ou volume) :
bagasse, canne fibre, le bois de chauffage ou ré-sidus,
déchets agricoles (déjections animales), la vinasse
de distillerie…
• Les intermédiaires (entre 5 et 100kTMS): Déchets
des cantines scolaires, Boues STEP, carton et papier,
déchets alimentaires, déchets carnés, déchets
huiles alimentaires, boues industrielles IAA,
lixiviats, ordures ménagères (fraction
fermentescible), déchets graisseux, déchets verts,
les pneus usés, …
• Les pistes innovantes: les algues (macro et micro),
Université de les organismes aérobies (levures et champignons
La Réunion oléagineux), …

5. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Principales valorisations énergétiques de la
biomasse
, canne
, canne
, déchets verts
Université de
La Réunion

6. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La combustion directe et la gazéification
, canne
, canne
, déchets verts
Université de ,
La Réunion vinasse

7. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La combustion directe et la gazéification
Université de
La Réunion

8. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La combustion directe et la gazéification
• Objectif : La ressource
Augmentation de la Production Sucrière/Energétique
LA RECHERCHE
• Travaux : Pistes envisagées
Variétés Canne Sucrière, Mixte, Fibre
Modèles SPIR de caractérisation de la valeur
énergétique
Impacts des facteurs agro-climatiques
Modèles de croissance de la canne
Modèles de transformation usine
• Perspectives : Cannes Energétiques
Potentialités et Gisement ?
Systèmes culture adaptés et innovants ?
Université de
La Réunion Rentabilité économique et durabilité ? 8

9. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La combustion directe et la gazéification
Deux pistes prometteuses à développer :
• Gazéification: Procédé permettant la
gazéification de la matière organique solide
par l’effet de la chaleur (400 à 800 C) en CO,
LA RECHERCHE
CH4 et H2.
• Ce gaz peut permettre la cogénération de
chaleur et d'électricité.
• Le rendement d'une unité transformant le
bois en gaz combustible atteint 70 à 85% (le
rendement est bien meilleur que
l’incinération)
• Tous les végétaux sont en principe
utilisables.
• ORC (Organic Rankine Cycle) est un
Université de procédé utilisant moins de chaleur grâce à
La Réunion
l’utilisation d’un solvant organique 9

10. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Principales valorisations énergétiques de la
biomasse
, canne
, canne
, déchets verts
Université de ,
La Réunion vinasse

11. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La méthanisation
• La méthanisation: tous les déchets organiques sont méthanisables
Université de • Problème de la collecte (gisements dispersés, petites unités,
La Réunion
rendements encore trop faibles) et des investissements lourds.

12. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La méthanisation
• Bagasse (combustion/incinération) = 100 kTEP
• Potentiel biomasse (hors bagasse) par méthanisation = 30 kTEP
• Soit 1/3 des importations de fioul lourd …
• Actuellement 18 projets à l’horizon 2020
Université de
La Réunion

13. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Principales réalisations et projets de méthanisation
(liste non exhaustive)
• Quelques exemples concrets de réalisa-
tions industrielles et démonstrateurs:
• ISDND de Sainte Suzanne (Déchets ménagers)
• ISDND de la rivière Saint Etienne (Déchets
ménagers)
• Distillerie Rivière du Mat (Vinasse)
• STEP du Grand Prado (Traitement des boues,
CINOR et Veolia, 2013)
• Abattoir Ducheman et Grondin (Déchets
d’abattoir et d’élevage, en projet)
• Lycée agricole de Saint Joseph (projet
démonstratif)
• …
Université de Nombre de ces projets sont soutenus par
La Réunion
la Région Réunion, l’ADEME, l’Europe et l’ARER

14. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La recherche dans le domaine de la méthanisation
LCSNSA
• Laboratoires de l’Université de La Réunion
LA RECHERCHE
LCSNSA, PIMENT, LE2P
• Objectifs : Biotransformation et procédés (méthane)
Valorisation énergétique de la biomasse, optimisation des
rendements énergétiques, précédés innovants, gestion
territoriale des déchets agricoles, ménagers et industriels …
• Travaux : Stratégies de recherche
Prétraitement d’effluents agro-industriels par voie
microbienne et traitement physique (ultrasons, ondes…)
Amélioration du méthanogène de mélanges de déchets
traitées par les moisissures et les microalgues
Université de Méthanisation des boues de STEP
La Réunion 14

15. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La recherche dans le domaine de la méthanisation
LCSNSA
• Laboratoires de l’Université de La Réunion
LA RECHERCHE
LCSNSA, PIMENT, LE2P
• Travaux : Stratégies de recherche (suite)
Modélisation et simulation
Co-méthanisation des déchets solides et liquides
Caractérisation physicochimique et biochimique
Suivi qualitatif et quantitatif du biogaz
Université de
La Réunion 15

16. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La recherche dans le domaine de la méthanisation
Centre de compétence pour la mesure du pouvoir
méthanogène (BMP) de matières biodégradables
liquides et semi-solides (Etat/Région/Université)
• Possibilité de tester 5 à 6 substrats par mois (30 mini-fermenteurs)
• Suivi qualitatif (volume biogaz et méthane équivalent) et
quantitatif (composition chimique du gaz produit) par CPG
• Disponible pour la recherche, l’enseignement et les industriels
(plateforme basée sur le site de l’IUT)
Université de
La Réunion

17. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Principales valorisations énergétiques de la
biomasse
, canne
, canne
, déchets verts
Université de ,
La Réunion vinasse

18. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
La recherche dans le domaine des biocarburants
de 2ième et 3ième génération
LCSNSA
• Laboratoires de l’Université (LCSNSA) et Start-up (BAO)
LA RECHERCHE
• Objectifs : Production de biomasse microbienne et
d’énergie de 2ième et 3ième génération
Production de biocarburants liquides à partir des déchets
industriels, STEP, déchets ligno-cellulosiques, …
• Travaux : Stratégies de recherche
Production de bioéthanol et de biodiesel par des micro-
organismes aérobies (levures) ou photosynthétiques
microalgues) à partir de vinasse, de compost,
Production de cocktails enzymatiques (dégradation des
composés bio-réfractaires)
Production de biomasse algales à partir des déchets
Université de
La Réunion inorganiques par photosynthèse (eaux usées) 18

19. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Conclusions
Conclusions
• Etat des lieux : La transition énergétique fait partie des grands
enjeux sociétaux majeurs de notre pays. Elle passera obligatoirement
par la valorisation de la biomasse qui est abondante dans notre île.
• Perspectives : Il faut augmenter la compétitivité, le rendement
énergétique et la propreté des émissions.
• Rendement énergétique : amélioration des quantités de biomasses
(cultures/biodiversité/ramassage…) ou par une optimisation des
procédés de production et de combustion.
• R&D : La recherche doit jouer un rôle fondamental dans ce processus
(recherche académique et transfert).
Université de
La Réunion

20. Les enjeux de la biomasse à la Réunion
Conclusions
Conclusions
Projet gouvernemental pour améliorer la compétitivité :
15 mesures pour une nouvelle dynamique de transfert de la
recherche publique (conseil des ministres du 7 novembre 2012)
• Mesure 2 : prendre en compte le transfert dans l’évaluation des
carrières des chercheurs de l’ESR (nbre d’emplois créés)
• Mesure 4 : créer un conseil d’orientation stratégique pour le transfert
au niveau de chaque département pour dynamiser le transfert et de
l’impact économique au niveau territorial (été 2013)
• Mesure 12 : augmenter les relations directes entre chercheurs et PME
en créant un réseau social recherche/PME et un dispositif facilitant le
conseil des chercheurs auprès des PME (été 2013)
• Mesure 14 : mettre en place un programme cohérent de soutien au
Université de
transfert par la création d’entreprises (sensibilisation, valorisation dans
La Réunion les carrières, amorçage, incubation) (été 2013)

21. Journées Biomasse Bioenergies – GERRI
27 & 28 Nov. 2012
Les enjeux de la biomasse - énergie à La Réunion
Recherche, réalisations et projets
Principaux obstacles rencontrés
Thomas PETIT
Laboratoire de Chimie des Substances
Naturelles et des Sciences des Aliments
I n s t i t u t U n i v e r s i t a i r e d e Te c h n o l o g i e
Site : http://laboratoires.univ-reunion.fr/lcsnsa/
Email : thomas.petit@univ-reunion.fr