Four à bois à air chaud à petite échelle pour la gazéification de la biomasse aux Philippines

Contexte du projet

Dans les pays tropicaux en développement, les petites et moyennes entreprises de transformation du bois sont généralement confrontées à deux défis majeurs : le manque de sources d’énergie conventionnelles fiables et abordables (telles que le fioul ou le charbon pour les chaudières à vapeur) pour faire fonctionner les séchoirs, et la difficulté d’éliminer de grandes quantités de sciure, de chutes et d’autres résidus de transformation. L’utilisation de ces déchets comme source de chaleur pour le séchage offre une solution efficace à ces deux problèmes.

En 2021, le Département des sciences et technologies des Philippines - Institut de recherche et de développement des produits forestiers (DOST-FPRDI) a conçu, construit et testé unprototype de séchoir de type four sous vide chauffé à l'airalimenté par un four de gazéification de biomasse. Cette unité était spécifiquement destinée au séchage du bois et du bambou afin de répondre aux exigences de qualité des marchés nationaux et d'exportation.

Solution technique

Le cœur de cette solution consiste à utiliser les gaz de combustion à haute température générés par la gazéification de la biomasse comme source de chaleur, fournissant de la chaleur à la chambre de séchage via un système à air chaud, combiné à la technologie du vide pour accélérer le processus de séchage.

Spécifications techniques clés :

• Capacité de séchage: 500 pieds-planche (environ 1,18 m³)

• Système de source de chaleur: Un four de gazéification de biomasse connecté à un échangeur de chaleur à l'intérieur du four via un conduit de fumée de 8 pouces de diamètre x 10 pieds de long

• Système de vide: Pompe à vide à anneau liquide à double étage avec une capacité de pompage maximale de 1,5 m³/min et une pression de vide ultime de -750 mmHg

• Contrôle de la température: Plage de température de fonctionnement d'environ 47-53°C, avec un niveau de vide de 30-40 kPa

Données d'exploitation

Les tests ont été effectués de mars à juin 2021. En raison des restrictions liées au COVID-19, le four a fonctionné par intermittence (maximum 8 heures de fonctionnement par jour).

Performances de séchage :

Source : Rapport annuel DOST-FPRDI 2021

Analyse économique

Coût de séchage (par pied-planche) :

Remarque : taux de change approximatif de 1 USD ≈ 55 PHP. Le coût devrait diminuer à mesure que la capacité du séchoir augmente.

Coût de fabrication de l'équipement :

• Coût total : 572 123,60 PHP (environ 10 400 USD)

  • Matériel : 394 568 PHP ; Main d'œuvre : 177 555,60 PHP (environ 45 % du coût du matériel)

Leçons apprises et réplicabilité

Ce projet a validé la faisabilité de l'utilisation de la technologie de gazéification de la biomasse pour fournir de la chaleur aux fours à bois à petite échelle dans les pays en développement qui n'ont pas accès aux sources de chaleur à vapeur. L'utilisation des résidus de transformation comme combustible a effectivement réduit les coûts d'exploitation, tandis que l'introduction de la technologie du vide a considérablement raccourci le cycle de séchage du bois à haute teneur en humidité et amélioré la qualité du produit. Le four peut être exploité par un seul travailleur, ce qui réduit les compétences requises.

Ce modèle technique est particulièrement adapté aux petites et moyennes usines de transformation du bois, aux installations de transformation du bambou et aux sites de première transformation au niveau forestier dans les régions tropicales. Il offre une voie technologique durable pour ajouter de la valeur aux produits en utilisant des déchets auto-générés.