Activités de diffusion des résultats de recherche à la communauté scientifique
*** 2012 ***
Rapports présentant les résultats de nos recherches
Godbout, S., J. H. Palacios, J.P. Larouche, P. Brassard et F. Pelletier. 2012. Bilan énergétique, émissions gazeuses et particulaires de la combustion de la biomasse agricole à la ferme. Rapport final projet IRDA 100035, PSIA-809102, 243 pages. (Projet 100035) En ligne : http://www.irda.qc.ca/_documents/_Results/440.pdf
Brassard, P., L. Hamelin, P. Singh et S. Godbout. 2012. Révision de l’AGDEX 538 / 400.27 :
Rapport final. En ligne : http://www.irda.qc.ca/fr/Rapports-de-recherche/435.
Articles scientifiques
Avalos Ramirez, A., Godbout, S., Léveillée, F., Zegan, D., Larouche, J.P. (2012) Effect of temperature and air flow rate on carbon and nitrogen compounds changes during the biodrying of swine manure in order to produce combustible biomasses. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Vol. 87, N 6, pp. 831-836. (Projet 100031)
Fournel, S., F. Pelletier, S. Godbout , R. Lagacé et J.J.R. Feddes. 2012. Odour emissions, hedonic tones and ammonia emissions from three cage layer housing systems. Biosystems Engineering 112(3):181-191. (Projet 100034)
Villeneuve, J., J. Palacios, P. Savoie and S. Godbout. 2012. Critical review of emission standards and regulations regarding biomass combustion in small scale units (< 3MW). Bioresource Technology 111 (May 2012): 1-11. (Projet 100035)
Fournel, S., F. Pelletier, S. Godbout, R. Lagacé and J.J.R Feddes. 2012. Greenhouse Gas Emissions from Three Cage Layer Housing. Systems. Animals, 2012, 2 (1): 1 – 15. (Projet 100034). En ligne : http://www.irda.qc.ca/fr/Articles-scientifiques/441
Verma, M., S. Godbout, S.K. Brar, O. Solomatnikova, S. Lemay and J.P. Larouche. 2012. Biofuels Production from Biomass by Thermochemical Conversion Technologies: Review article. International Journal of Chemical Engineering, volume 2012, 18 pages, Article ID 542426 (doi: 10.1155/2012/542426). (Projet 100030)
Conférences scientifiques (incluant les cahiers de conférence)
Godbout, S., J.H. Palacios, P. Brassard, J.P. Larouche, F. Pelletier, S.P. Lemay, D. Bussières et M. Girard. 2012. Combustion of agricultural biomass : mass balance of principal elements. Proceedings of the International Conference of Agricultural Engineering , Valencia , Spain
Pelletier, F., S. Godbout, S. Fournel, M. Belzile et M.Girard. 2012. Nitrogen flow characterization of laying hen production systems: A mass balance approach. 9th International Livestock Environment Symposium. Paper No. 1647. 5 pages.(100034)
Pelletier, F. et S. Godbout. 2012. Gaz à effet de serre et agriculture: État de la situation et sources. Les GES en agriculture : contribution et mitigation. Forum de l’IRDA. 13 avril 2012 . (700002)
Fournel, S., S. Godbout, M. Heitz, P. Brassard et J. Palacios. 2012. Gaseous emissions from agricultural biomass combustion: influence of biomass characteristics. Paper # 12-070, NABEC-CSBE/SCGAB 2012 Joint Meeting and Technical Conference, Lakehead University , Orillia , Ontario
Girard, M., M. Belzile, S.P. Lemay, J. Feddes, S. Godbout and F. Pelletier. 2012. Biotrickling Filter for the Treatment of Swine Exhaust Air. Proceedings of the International Conference of Agricultural Engineering , Valencia , Spain
Belzile, M., M. Girard, S.P. Lemay, J. Feddes, S. Godbout and F. Pelletier. 2012. Innovative Air Treatment Unit to Improve Separation Distances between Swine Buildings Engineering , Valencia , Spain
Palacios, H.H., S. Godbout, R. F. El Cadhi, L. Potvin, M. Belzile and F. Pelletier. 2012. Odorant Emissions from the Storage and Combustion of Agricultural Biomasses. NABEC-CSBE/SCGAB 2012 Joint Meeting and Technical Conference and Northeast Agricultural & Biological Engineering Conference Hosted by the Canadian Society for Bioengineering. Lakehead University , Orillia , Ontario
Godbout, S. F. Pelletier, J. P. Larouche, M. Belzile, J.J.R. Feddes, S. Fournel, S.P. Lemay and J.H. Palacios. 2012. Greenhouse Gases - Emission, Measurement and Management - Chapitre 5: Greenhouse Gas Emissions from Non-Cattle Confinement Buildings : Monitoring, Emissions Factors and Mitigation. Guoxiang Liu, InTech, ISBN 978-953-51-0323-3. (Projet 700002)
Fiches synthèse
AIAQ-IRDA-MAPAQ. 2012. Déjections animales - Production. En ligne : www.irda.qc.ca/_documents/_Results/436.pdf. (Projet 015708)
Guides
Guide technique réservoir d’entreposage (Projet 015708)
Formations données
Godbout, S. et P. Brassard. 2012. La nouvelle édition du guide technique d’entreposage des fumiers. Présenté au Lancement de la troisième édition du Guide technique d'entreposage des fumiers. Drummondville, Québec, 8 mai 2012 . (Projet 015708)
Godbout, S., M. Belzile et L. Potvin. 2012. Présentation de l’IRDA et de son équipe MESANGES et de leurs efforts en recherche en lien avec la cohabitation. Rencontre de la table de conseillers en aménagement du territoire et développement rural du MAPAQ, 17 octobre 2012 , Lévis (Qc). (Projet 200024)
Autres
Mini-symposium GES organisé par l’IRDA
Mini-symposium Combustion organisé par l’IRDA
Émissions gazeuses et particulaires issues de la combustion de la biomasse agricole
Résumé
Stéphane Godbout1, Joahnn H. Palacios1, Jean-Pierre Larouche 1,
Patrick Brassard1-2 et Frédéric Pelletier1
1 Institut de recherche et de développement en agroenvironnement. (IRDA). 2700, rue Einstein, Québec (Québec) G1P 3W8.
2 Université Laval,
2 Université Laval,
Durée : 09/2009 – 03/2012
FAITS SAILLANTS
Les résultats des essais démontrent que les émissions de CO2, CO, N2O, HCl et NH3 de la combustion de biomasses agricoles (fraction solide de lisier de porc (FSLP), panic érigé et saule à croissance rapide) ne sont pas significativement différentes de celles issues de la combustion du bois. L’importance des émissions de SO2 et de particules ainsi que des cendres produites lors de la combustion de la FSLP, invitent à la prudence tant qu’à l’utilisation des déjections animales comme combustible. Les essais réalisés démontrent que la quantité et la qualité des émissions gazeuses et des cendres sont intimement liées aux caractéristiques du combustible. En raison du faible débit dans la cheminée des unités de combustion, sa mesure demeure le plus grand défi autant à l’échelle de laboratoire que commerciale. Les essais d’analyse des odeurs ont établi que du point de vue de la cohabitation, la valorisation des biomasses pour la production de l’énergie est envisageable. Compte tenu de la grande quantité de cendres produite par la combustion des biomasses agricoles, les perspectives de débouchés doivent être étudiées afin d’envisager leur disposition de façon durable et économique. Finalement, si le prix du mazout léger devait se maintenir élevé, les granules de biomasse pourraient substituer ce combustible fossile si l’approvisionnement est garanti.
OBJECTIF ET MÉTHODOLOGIE
Le présent projet visait à caractériser les émissions gazeuses et particulaires issues de la combustion de biomasses agricoles et du bois dans une fournaise à
RÉSULTATS SIGNIFICATIFS POUR L’INDUSTRIE
1) la mesure des émissions atmosphériques dans les cheminées des unités de combustion est un défi très difficile à relever ;
2) dans le contexte actuel, compte tenu de l’impact de la qualité et des caractéristiques du combustible, il serait capital de tenter d’uniformiser les combustibles d’origine agricole utilisés dans les unités de combustion. Une meilleure uniformité permettrait de développer des unités de combustion mieux adaptées et plus performantes;
3) dans le but de réduire les émissions nocives dues à la combustion de la biomasse agricole, le développement d’additifs permettrait de réduire les émissions lors de la combustion;
4) pour les biomasses étudiées, les odeurs ne seraient pas un frein au développement de cette filière,
5) sur une base comparative, aucune différence significative ne fut mesurée entre les émissions de CO2, CO, N2O, HCl et NH3 issues du bois et celles issues des biomasses agricoles (voir tableau ci-bas).
TABLEAU RÉSUMÉ DES RÉSULTATS*
Paramètres
|
Unités
|
Bois
|
FSLP***
|
Panic érigé
|
Saule
|
PCS**
|
MJ/kgbiomasse
|
17,90
|
15,60
|
18,70
|
18,00
|
CO
|
g/kgbiomasse
|
9,51
|
15,18
|
17,80
| |
CO2
|
g/kgbiomasse
| ||||
NO2
|
g/kgbiomasse
|
0,274
|
0,437
|
0,164
| |
N2O
|
g/kgbiomasse
| ||||
SO2
|
g/kgbiomasse
|
4,151
|
1,135
| ||
HCl
|
g/kgbiomasse
| ||||
CH4
|
g/kgbiomasse
|
0,095
|
0,046
|
0,241
| |
NH3
|
g/kgbiomasse
| ||||
Particules
|
mg/m3
|
141
| |||
Cendres
|
%
|
0,9
|
10,2
|
4,1
|
4,1
|
Opacité
|
%
|
3,6
|
3,0
|
6,4
|
1,9
|
*Résultats à l’échelle laboratoire ; **PCS : pouvoir calorifique supérieur ; *** FSLP : fraction solide de lisier de porc
APPLICATIONS POSSIBLES POUR L’INDUSTRIE
Dans un premier temps, le projet fournit aux intervenants des valeurs d’émissions comparatives encore inexistantes au Québec. Cette étude pourra servir de base à des discussions pour autoriser la combustion de la biomasse agricole dans les petites unités de combustion et facilitera grandement la mise en place d’une filière énergétique. Dans un second temps, il semble évident que pour les petites unités de combustion, l’industrie devrait favoriser la commercialisation des combustibles sous forme de granules. Dans un troisième temps, grâce à ce projet, l’industrie aura accès à une expertise encore très peu présente au Québec. Entre autres, le chercheur principal, le professionnel attitré au projet et l’étudiant gradué ont acquis des connaissances de pointe qui seront disponibles et facilement accessibles aux gens de l’industrie, soit directement auprès de ces personnes, soit par leurs publications. Quatrièmement, dans l’ensemble, tous ces résultats permettront de faciliter le développement en région des terres dites marginales et des productions végétales non alimentaires pour la production de biocombustibles. Cinquièmement, le projet met en place les premiers éléments pour une plus grande indépendance énergétique des producteurs et de la province entière. Finalement, il est important de mentionner que le projet a permis de mettre en place une masse critique d’expertise par le maillage des équipes des Drs Savoie, Godbout et Bussières. Dans le futur, d’autres chercheurs pourraient se joindre à eux pour créer un groupe de recherche au rayonnement national et international dans ce domaine. Ceci permettra de positionner le Québec comme chef de file en lien avec les énergies renouvelables et facilitera la mise en marché de technologies ou de combustibles québécois.
CONTACT
Stéphane Godbout, ing., P. Eng., Ph. D. et agr. Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), 2700, rue Einstein, Québec (Québec) G1P 3W8. Téléphone : 418 646-1075; Courriel : stephane.godbout@irda.qc.ca
PARTENAIRES FINANCIERS
L’équipe de recherche tient à remercier le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation pour son soutien financier, sans lequel le projet n’aurait pu se concrétiser. Les auteurs remercient grandement l’IRDA pour avoir fourni les ressources humaines et financières complémentaires nécessaires à la réalisation de l’étude. Les auteurs aimeraient aussi remercier la contribution des partenaires Agriculture et Agroalimentaire Canada, Biopterre, Combustion Expert inc., Ferme A. Perrault et Fils, Fertior, Innoventé et Sequoia Industries. Un remerciement spécial est également adressé aux étudiants et stagiaires qui ont activement participés au projet ainsi que leurs superviseur dont plus particulièrement les Drs Bussières et Lagacé.
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