Mesures en laboratoire des émissions et des performances des foyers de cuisson utilisant des briquettes de charbon de biomasse.

Abstract

L’étude de la combustion des briquettes de charbon de biomasse dans les foyers domestiques nécessite une attention particulière concernant les rendements énergétiques et les émissions de polluants. Les variations des rendements énergétiques pour les foyers font l’objet d’une étude de performance sur le foyer traditionnel (malgache) et amélioré (« jambar ») ; les émissions de monoxyde de carbone et d’oxydes d’azote font également l’objet d’une attention totale concernant les risques sanitaires causés par leur inhalation. Dans ce travail de Master, nous avons effectué des mesures de températures de pyrolyse dont les températures maximales varient entre 400 et 800 °C, des tests de performances et d’émission de gaz afin d’identifier lequel des foyers étudiés est le plus performant et aussi déterminer les briquettes les moins émissives. Six lots de briquettes de charbon ont été produits en gardant constant leur teneur en liant (deux à base de coques d’arachide, deux à base de coques de cajou et les deux restants à base de rafles de maïs), respectivement avec deux taux 9 % et 10 %. Les études de performances montrent que la briquette de charbon à base de rafles de maïs à 9 % de liant (Br_RM_9 %) présente la meilleure performance énergétique, suivie de la briquette à base de coques d’arachide à 9 % de liant (Br_CA_9 %) et vient en dernière position la briquette à base de coques de cajou à 10 % de liant (Br_CC_10 %). Le foyer « jambar » possède le meilleur rendement énergétique en moyenne qui était de 15,68 % et de 12,41 % pour le foyer malgache. Du point de vue émissions gazeuses, les concentrations en monoxyde de carbone (CO) étaient très élevées pour les briquettes de rafles de maïs, dont les concentrations moyennes étaient de 0,40 g/min en CO et de 9,79 mg/min en NOx. Pour les coques de cajou elles étaient de 0,30 g/min en CO et 5,32 mg/min en NOx. Les concentrations moyennes les plus basses étaient obtenues avec les coques d’arachide qui donnaient respectivement 0,25 g/min en CO et 3,98 mg/min en NOx.