Le charbon vert est du charbon qui est produit à partir de résidus biodégradables riches en carbone, principalement à partir de résidus agricoles (et de résidus ménagers aussi). En effet, il existe de nombreux rejets et résidus qui ne sont ni consommés ni utilisés : pailles diverses, restes de cultures…
De ce fait, tout résidu agricole peut être potentiellement transformé en charbon vert. Il se présente sous forme de briquettes ou de boules de la taille de morceaux de charbon de bois traditionnel et pourrait servir dans la plupart des fours (ou fourneaux) déjà utilisés dans les pays en développement. En théorie, c’est un produit similaire au charbon de bois tant par son aspect que par son utilisation qui permet d’éviter la coupe des arbres.
En Côte d’Ivoire, la production de charbon vert reste encore à l’état embryonnaire. On recense quelques initiatives privées çà et là ; Des expérimentations sont aussi en cours avec l’APFNP (Association des producteurs de forêts naturelles et plantations) d’Affery. La FAO a mis en place trois (3) unités artisanales de production de charbon vert à Gagnoa, à partir de balles de riz en 2018.
Procédé de production
Collecte
Il existe une grande variété de résidus agricoles (Tiges de coton, balles de riz, cabosses de cacao, coques d’arachides, etc.) transformables en charbon vert. Il s’agit de collecter les résidus agricoles identifiés, jusqu’au lieu de la carbonisation. Le type de résidus conditionne la spécificité de la procédure et aussi la qualité du charbon vert produit. Cependant, dans le cas spécifique de balles de riz produites par les moulins, l’activité de collecte est facilitée car les résidus sont déjà groupés (dans les moulins). La pyrolyse est, par définition, la décomposition thermique de la matière organique sous l’effet de la chaleur en absence d’oxygène. Elle est encore appelée carbonisation, lorsque l’objectif est la production du charbon de bois. Sous l'effet du chauffage, entre 300 et 700°C, des matières volatiles se forment à l'intérieur de la particule à partir de l'hydrogène, de l'oxygène et du carbone présents dans le combustible solide, puis sont évacuées. La biomasse se transforme alors, d’une part, en une partie solide appelée le « coke » et, d’autre part, en une partie gazeuse (gaz de pyrolyse). L’équipement utilisé pour cette étape peut être variable. On peut utiliser de simples fours construits à partir de fers recyclés ou des structures plus importantes.
Broyage (si nécessaire)
Dans le cas de résidus agricoles non fins comme les tiges de coton par exemple, il faut procéder aux broyages des résidus carbonisés, afin de faciliter l’obtention d’une pâte. Cette étape n’existe pas pour des résidus déjà fins comme les balles de riz.
Ajout d’un liant
Les résidus obtenus de la pyrolyse sont généralement sous forme « poudreuse » à laquelle on ajoute un liant afin de permettre son compactage.
Comme liant, on peut utiliser les éléments suivants :
- l’amidon
- la gomme arabique
- la mélasse
- l’argile
Compactage
Cette étape montre également une grande variété de techniques utilisées : le compactage peut se faire à l’aide de presse manuelle ou industrielle en fonction du niveau de mécanisation choisie. Le choix de la presse dépend de la capacité de production voulue. Un aspect important de cette étape est le choix de la forme des briquettes et le niveau ce compactage. Avec une presse manuelle ou électrique (voir photo ci-dessus), le mélange est consolidé et découpé suivant une forme plus ou moins régulière.
Séchage des briquettes
Cette étape a pour finalité de réduire considérablement l’humidité afin d’améliorer la combustion des briquettes. Le séchage peut se faire à l’air libre ou bien sous une serre.
Différents usages
Les briquettes de bio-charbon sont des combustibles destinés généralement à la cuisson des aliments. De ce fait, elles représentent des alternatives au charbon de bois et au bois-énergie.
Avantages
Même dans les cas où elle n’est pas envisagée comme première étape de la gazéification, la pyrolyse des déchets dispose de plusieurs avantages par rapport à la combustion ou à l’incinération : Elle permet une valorisation énergétique des déchets avec de meilleurs rendements comparés aux incinérateurs classiques. De ce fait la pyrolyse peut être un procédé intéressant pour valoriser certains déchets et résidus agricoles (pailles et rafles de maïs, bagasse, écorces, déchets de bois, coques de noix de coco, d’anacarde, de cacahuètes, tourteaux, etc.).La pyrolyse permet par ailleurs la concentration in-situ de l’énergie du déchet, facilitant ainsi son stockage (comme combustible et non plus comme déchet) et son transport pour une utilisation ultérieure et/ou sur un site différent ; ceci a l’avantage de s’affranchir des contraintes liées au stockage des déchets et celles liées à leur coût de transport. La pyrolyse des déchets produit moins de fumées (le déficit d’air dans la réaction génère moins de fumées à traiter) et donne ainsi la possibilité de faire des économies sur les équipements de traitement.
Contraintes
La pyrolyse des déchets présente certaines contraintes :
o Nécessité de prétraitement de certains déchets (séchage, broyage)
o Suivant la qualité des déchets traités, les polluants tels que les métaux lourds et les produits chlorés se retrouvent concentrés dans le coke. Ainsi, les installations de valorisation des cokes de pyrolyse des déchets restent soumises à la règlementation sur l’incinération.
Dr Christophe GBOSSOU
cgbossou@yahoo.fr
