Convertir une usine de granules de bois en granules torréfiées : une opportunité accessible pour les producteurs

Granules de bois vs. granules torrefiées: quelle est la différence?

La transition énergétique s’accélère, et les producteurs de granules de bois font face à un choix stratégique

À l’échelle mondiale, le secteur de l’énergie est en pleine transformation. Avec la volonté des grandes économies, notamment du G7, de sortir progressivement du charbon fossile, les producteurs d’électricité et les exploitants de réseaux de chauffage urbain recherchent activement des solutions renouvelables capables de remplacer le charbon sans nécessiter d’investissements majeurs.

Le défi est clair :

Maintenir des performances comparables au charbon
Limiter les investissements (CAPEX)
Éviter les perturbations opérationnelles
Garantir un approvisionnement fiable

Dans ce contexte, les granules torréfiées (aussi appelées biocharbon ou granules noires) gagnent en popularité. De plus en plus de producteurs d’électricité et de chauffage se tournent vers le biocharbon pour des raisons évidentes : performance similaire au charbon, compatibilité avec les infrastructures existantes et facilité d’intégration.

Alors que la demande en biocharbon augmente rapidement, les producteurs de granules de bois se posent une question clé : À quel point est-il facile de convertir une usine de granules de bois en production de granules torréfiées ?

La réponse est bien plus simple que ne le pensent de nombreux producteurs. Mais avant tout, il est important de comprendre les différences entre ces deux produits.

Granules de bois:

Les granules de bois traditionnelles sont produites à partir de biomasse séchée (généralement de la sciure ou des copeaux), compressées en petits cylindres. Elles sont largement utilisées pour le chauffage et la production d’électricité, mais présentent encore des limites en tant que substitut au charbon à grande échelle.

Granules torréfiées (biocharbon, granules noires):

Les granules torréfiées subissent un traitement thermique supplémentaire appelé torréfaction. Lors de ce procédé, la biomasse est chauffée en absence d’oxygène, ce qui entraîne l’évaporation de l’humidité et la libération d’une partie des composés volatils. Le matériau torréfié obtenu est ensuite densifié en granules (comme les granules blanches), ce qui donne comme résultat un combustible aux propriétés similaires au charbon, mais renouvelable.

Principales différences :
Granules de bois	Granules torréfiées
Brun clair	Noir, similaire au charbon
Taux de co-combustion de 3 à 5 %	Jusqu’à 100 % de co-combustion
Sensibles à l’humidité	Résistantes aux intempéries
Pouvoir calorifique 16–17 MJ/kg	Pouvoir calorifique ≥19 MJ/kg
Difficiles à broyer dans les broyeurs à charbon	Broyabilité similaire au charbon
Risque d’auto-échauffement	Matière considérée non-dangereuse

En raison de ces caractéristiques, les granules torréfiées peuvent remplacer directement le charbon dans les infrastructures existantes fonctionnant au charbon fossile, ce qui les rend particulièrement intéressantes pour les producteurs d’électricité et de chauffage urbain qui souhaitent abandonner les combustibles fossiles.

Sécuritaire pour les employés, les communautés et pour les opérations régulières

Changer de combustible dans les grandes centrales thermiques implique généralement des défis d’ingénierie importants ainsi que des investissements en capital significatifs. Les granules torréfiées permettent de répondre à ces enjeux en offrant un combustible renouvelable qui se comporte comme le charbon.

Principaux avantages :

Une combustion similaire au charbon
Une compatibilité avec les systèmes existants de manutention du charbon
Un CAPEX raisonnable grâce à des modifications minimales des infrastructures
Des options de stockage flexibles (les granules torréfiées peuvent être stockées à l’extérieur)
Des coûts de transport réduits grâce à une densité énergétique plus élevée par tonne

Pour les producteurs d’énergie à la recherche d’une transition simple et sans contrainte, les granules torréfiées représentent une solution à la fois pratique et facilement déployable à grande échelle. C’est pourquoi de nombreux producteurs se tournent désormais vers le biocharbon pour un combustible fiable et renouvelable.

Pourquoi les centrales électriques se tournent vers les granules torréfiées?

La sécurité est un autre facteur déterminant dans la transition vers les granules torréfiées. Les granules de bois conventionnelles peuvent générer des quantités importantes de poussières, ce qui augmente les risques d’incendie et d’explosion dans les silos de stockage et les systèmes de manutention. Ces émissions de poussières peuvent également susciter des préoccupations pour les communautés avoisinantes et nuire à la qualité de l’air.

Plusieurs incidents réels impliquant des incendies dans des installations de stockage de granules ont été rapportés au fil des ans. Ces événements sont souvent liés à la tendance des granules de bois à s’auto-échauffer lorsqu’elles sont exposées à l’humidité. Étant hygroscopiques, les granules de bois absorbent l’humidité environnante, ce qui peut favoriser le développement de moisissure et d’activités microbiennes, entraînant une dégradation du produit et une augmentation du risque d’auto-échauffement. L’activité bactérienne associée à cette dégradation peut mener à une combustion spontanée ainsi qu’à la production de monoxyde de carbone.

Par conséquent, les granules de bois stockées dans des environnements fermés peuvent émettre des niveaux significatifs de monoxyde de carbone (CO). Pour atténuer ces risques et protéger la santé et la sécurité des employés, les entreprises doivent installer des systèmes de ventilation dans les espaces de stockage, une solution coûteuse, mais essentielle.

De plus, la manutention des granules de bois peut générer également d’importantes quantités de poussières en suspension dans l’air. Une exposition prolongée à ces poussières a été associée à des problèmes respiratoires ainsi qu’à un risque accru de cancers des cavités nasales et des sinus, ce qui nécessite le port d’équipements de protection individuelle (EPI) pour assurer la sécurité des travailleurs.

Pris ensemble, ces facteurs illustrent les défis opérationnels, sécuritaires et environnementaux liés au stockage et à la manipulation des granules de bois conventionnelles.

Les granules torréfiées permettent de répondre à plusieurs de ces enjeux, puisqu’elles :

Ne génèrent pas de poussières
Ne présentent pas de risque d’auto-échauffement
Sont plus sûres et plus faciles à stocker et à transporter

Ces caractéristiques contribuent à améliorer la sécurité des environnements de travail, réduire les risques opérationnels et renforcer la sécurité des communautés avoisinantes.

Conversion d’une usine de granules : plus simple qu’on ne le pense

Alors, à quel point est-il difficile de convertir une usine de granules de bois existante en usine de granules torréfiées ? Dans bien des cas, la transition est étonnamment simple. Voici un aperçu du procédé de production typique des granules de bois comparé à celui des granules torréfiées.

L’un des aspects les plus intéressants de la production de granules torréfiées est que les usines de granules existantes n’ont pas besoin d’être reconstruites à partir de zéro.

Dans la majorité des cas, les usines peuvent conserver leurs infrastructures principales, notamment :

les systèmes de réception de la biomasse
les équipements de broyage
les systèmes de séchage
les granuleuses
les infrastructures de stockage

Comme illustré ci-dessus, le principal ajout est l’unité de torréfaction CarbonFX, qui s’intègre directement à la ligne de production existante. Cette modification permet aux producteurs de simplement modifier leur production de granules conventionnelles vers un biocharbon, sans remplacer l’ensemble de leurs installations.

Un autre avantage important est celui de la flexibilité. Les usines peuvent :

se convertir entièrement à la production de granules torréfiées, ou
effectuer une conversion partielle, en dirigeant seulement une partie de leur production vers l’unité de torréfaction
revenir à la production de granules de bois à tout moment

Cela permet aux producteurs de fabriquer simultanément des granules de bois et des granules torréfiées, facilitant ainsi une transition progressive avec un investissement minimal.

Réduction des besoins énergétiques pour le séchage

L’intégration d’une unité de torréfaction peut également améliorer de façon significative l’efficacité énergétique de l’usine. Comme la torréfaction permet d’éliminer l’humidité et une partie des composés volatils de la biomasse, les besoins en séchage en amont sont réduits. De plus, le procédé de torréfaction génère un excédent d’énergie thermique, qui peut être récupéré et réutilisé pour alimenter l’étape de séchage (voir illustration ci-dessus).

Cette intégration énergétique permet aux producteurs de granules de réduire la consommation de combustible nécessaire au séchage. Autrement dit, l’unité de torréfaction peut alimenter partiellement le procédé de séchage, ce qui permet de réduire les coûts énergétiques tout en améliorant l’efficacité globale de l’usine.

Intégration fluide à la capacité de production existante

Notre solution de biocharbon, propulsée par notre technologie de torréfaction CarbonFX, est conçue pour s’adapter à la capacité de production des usines de granules existantes, permettant aux producteurs de modifier leur production sans compromettre leur capacité.

Cela signifie que les opérateurs peuvent conserver leurs systèmes de gestion de la biomasse, leurs équipements de granulation ainsi que la majorité des infrastructures de l’usine, assurant ainsi une intégration fluide aux opérations existantes.

Une évolution stratégique pour les producteurs de granules de bois

Alors que le marché mondial de l’énergie s’éloigne du charbon fossile, les granules torréfiées s’imposent comme l’un des combustibles renouvelables les plus prometteurs pour la décarbonation à grande échelle. Pour les producteurs de granules, la conversion d’une installation existante en usine de granules torréfiées représente une opportunité stratégique particulièrement attrayante :

un investissement minimal requis
des coûts d’exploitation énergétique réduits
une production d’un combustible à plus forte valeur ajoutée
une amélioration de la sécurité et des conditions de stockage
un accès au marché mondial croissant du biocharbon

Grâce à la technologie de torréfaction d’Airex Énergie, la transition des granules de bois conventionnelles vers les granules torréfiées est bien plus simple et rentable que ne le pensent la plupart des producteurs.