Essais de compactage

Nous avons effectué 12 essais de compactage afin de déterminer la force de compactage optimale, à utiliser pour la mise en forme des briquettes. La masse des matières à compacter à été fixée à 90 g. Nous avons tout d’abord étudié la variation de la hauteur des briquettes en fonction de la force de compactage. Le résultat des essais est donné par le graphique (Figure 11) suivant. Le graphique ci-dessus montre que la hauteur des briquettes diminue rapidement (65 à 50mm) pour des forces de pression allant de 500 à 5 000 kgf. Ce qui montre que les briquettes sont, faiblement, compactées si la force de compactage est inférieure à 5 000 kgf. Elle se stabilise ensuite à la hauteur de 50 mm, pour une force de compactage de 5 000 à 8.000 kgf. En effet, à partir de 5.000 kgf, le mélange de semi-coke, liant et eau présente une structure assez compacte. Ainsi, l’augmentation de la force de compactage de 5 000 à 8 000kgf, ne modifie plus sa structure. Ce qui explique la stabilité de la hauteur des briquettes entre cet intervalle de force de compactage à 50 mm. Enfin, elle diminue lentement jusqu’à la hauteur de 47 mm avec une force de 9 000 à 11 000 kgf. La force est suffisamment grande pour provoquer un petit changement de structure des briquettes. On a remarqué trois gammes de coupure bien distinctes au cours des essais de compactage : même temps que l’eau, sans créer de préjudice à la résistance mécanique. Avec une force de compactage élevée, un maximum d’eau est évacué. Dès la phase de compactage, cela engendre un gain de temps pour l’opération de déshydratation. Cette opération est capitale car de sa bonne conduite dépend la qualité finale du produit fini. Trop court, le séchage engendre un produit inapte à faire face aux sollicitations durant le transport et la manutention. Trop long, il engendre un coût de production élevé, réduisant la marge bénéficiaire. Il faut donc trouver un juste équilibre, qui peut être atteint de deux manières :

Séchage en atmosphère contrôlée

Pour gagner du temps, le séchage peut être réalisé en étuve. Les briquettes ont été arrangées sur des claies. La source de chaleur que nous avons utilisée est l’énergie électrique. Dans la pratique, cependant, on peut utiliser d’autres sources d’énergie telles que les combustibles gazeux (butane) ou liquide (fuel, gasoil, huile), ainsi que le bois-énergie. Dans ce cas, il est impératif de laisser les briquettes à sécher à l’ombre pendant au moins 12 heures (l’exposition direct au soleil génère des fissures). Puis, on les déshydrate en étuve, à la température de 100°C pendant 24 heures. Ensuite, on les laisse refroidir pendant 6 heures. • Le produit P2, « fécule + fine de charbon de bois », vient en option complémentaire. Toutefois, cette option nécessite un reboisement en bois énergie, pour approvisionner le processus de production. Cela évite aussi la destruction de la couverture forestière de la zone d’étude. En effet, le produit P2 n’est éligible qu’à condition qu’il y ait production durable de charbon de bois entreprise par le promoteur, nécessitant la plantation d’arbres à bois énergie.

Etude de l’utilisation des briquettes de charbon de terre comme combustible domestique 

La transformation du charbon de terre de la Sakoa en combustible domestique est faisable du point de vue technologique. Tous les paramètres de transformation ont été déterminés au niveau pilote, à savoir les paramètres de distillation, de compactage et de séchage, ainsi que les caractéristiques techniques et physico-chimiques des produits finis. Ainsi, en partant d’une tonne de charbon de terre (à transformer), on peut obtenir à la fin du processus de transformation : Les produits obtenus à la fin du processus de transformation comprennent les briquettes de charbon, le goudron, les huiles légère, moyenne et lourde, le sulfate d’ammonium et le gaz de ville. Les briquettes de charbon sont les produits principaux. Le reste est constitué de sous-produits ou produits secondaires : à savoir, le goudron, les matières huileuses, le sulfate d’ammonium et le gaz de ville La production d’environ 250 kg de briquettes a été effectuée avec les matériels réalisés, afin de satisfaire aux tests d’utilisation de celles-ci comme combustible domestique. Les matériels et équipements nécessaires au processus de transformation du charbon de terre en combustible domestique à l’échelle industrielle ont été déterminés à partir des résultats des tests. Ils peuvent être réalisés localement, ce qui réduirait le coût d’acquisition de ces matériels, donc de l’investissement nécessaire à la mise en place de l’usine de transformation.