Prêts pour le biogaz – Préparer les moteurs à gaz pour la prochaine décennie

Republié par Platon

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moteur à gaz

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Les politiciens, les scientifiques et les acteurs industriels recherchent continuellement des sources d’énergie durables pour contribuer aux efforts internationaux visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, les défis liés à la création d’alternatives aux combustibles fossiles incluent les coûts, les lacunes technologiques, ainsi que l’accessibilité et la fiabilité.

Le biogaz est largement considéré comme une pièce du puzzle dans le cadre plus large des sources d'énergie de demain : étant produit à partir de déchets organiques, il résout à la fois les problèmes de gestion des déchets et de recherche de sources d'énergie renouvelables.

Cependant – « L'utilisation du biogaz dans la production d'énergie est entravée par plusieurs facteurs, notamment le manque d'efficacité de nombreux moteurs à gaz eux-mêmes, qui sont la pièce maîtresse de la transformation du biogaz en chaleur et en énergie », déclare Thomas Acrainer, l'un des fondateurs. de PowerUP GmbH. En tant qu'établi expert pour les services de moteurs à gaz concernant les centrales électriques au biogaz, PowerUP s'est spécialisé dans les solutions innovantes pour préparer le secteur du biogaz pour la prochaine décennie.

Le marché du biogaz aujourd’hui – un aperçu

En particulier dans la production d'électricité, le biogaz s'avère être une alternative prometteuse aux combustibles fossiles, qui constituaient encore la majorité des sources d'énergie mondiales en 2022 : cette année-là, le charbon à lui seul représentait plus de 35 %, suivi par le gaz naturel avec 22 %. .

Pourtant, les sources d’énergie renouvelables comme le biogaz sont en hausse : en 2022, la capacité d’énergie du biogaz installée dans le monde équivalait à 21.5 gigawatts. Au total, le marché mondial du biogaz – y compris des applications telles que la cuisson, le chauffage et, avec la plus grande part, la production d'énergie – était estimé à 65.53 milliards de dollars en 2023. Entre 2024 et 2030, un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4.2 % devrait.

La direction est évidemment claire : le biogaz devrait devenir un facteur de plus en plus important dans l’approvisionnement énergétique mondial. Les avantages comprennent le caractère renouvelable et l’utilisation des déchets, mais également une stabilité accrue de l’approvisionnement énergétique des pays en développement et des régions rurales. Il existe néanmoins une marge d’amélioration considérable.

Défis majeurs pour les exploitants de moteurs biogaz : quelles sont les difficultés ?

«Le biogaz doit souvent subir une étape de transformation particulière afin de le rendre accessible à la production d'énergie», explique Thomas Acrainer. Après tout, ce produit naturel peut présenter des variations parfois considérables dans sa composition. Mais malgré un traitement avancé, les moteurs au biogaz doivent être suffisamment adaptables pour faire face aux incohérences lors de la combustion.

Cependant, ce ne sont pas les seules subtilités auxquelles les moteurs à biogaz (ou plutôt leurs opérateurs) sont confrontés.

Des installations inefficaces

Les coûts sont un facteur déterminant lorsqu’il s’agit d’adopter des sources d’énergie renouvelables. Le biogaz ne fait pas exception, c'est pourquoi le secteur de l'énergie doit disposer de technologies de pointe. Thomas Acrainer illustre la place centrale des moteurs à gaz dans la production d'énergie à base de biogaz : « Les moteurs à gaz modernes sont de véritables chevaux de bataille, car ils peuvent atteindre des niveaux d'efficacité élevés lorsqu'ils sont utilisés dans la production d'énergie. Cependant, même lorsque l’on utilise des moteurs à gaz de leaders établis du marché, il y a souvent place à l’amélioration. »

Malgré de bons niveaux de rendement compris entre 40 et 50 %, les moteurs au biogaz destinés à la production d'énergie peuvent être encore améliorés et adaptés aux besoins spécifiques des clients. Par exemple, la tolérance à des variations plus importantes de la qualité du gaz peut être améliorée, évitant ainsi le recours à des étapes laborieuses de préparation du gaz.

De plus, des pièces de moteur à gaz spécialement développées peuvent être incorporées pour augmenter encore l'efficacité des moteurs. Ces éléments peuvent inclure des bougies d'allumage, des filtres soufflés, ainsi que de nombreux autres composants pour augmenter non seulement l'efficacité, mais également la durabilité.

homme réparant un moteur à gaz

Entretien complexe

La maintenance peut facilement devenir un problème majeur lors de l’exploitation d’installations complexes dotées de systèmes volumineux et délicats. Et bien qu’un entretien régulier soit essentiel pour garantir la longévité des moteurs à gaz coûteux et éviter les interruptions imprévues, il s’accompagne souvent de temps d’arrêt importants. Cela est encore plus vrai lorsque l'installation en question est située à une distance considérable du constructeur du moteur à gaz ou d'un partenaire de service qualifié.

Les exploitants de moteurs à gaz recherchent donc des possibilités soit de réduire les coûts et les efforts liés à la maintenance, soit de combiner l'entretien avec une mise à niveau personnalisée des systèmes existants.

Systèmes obsolètes – remplacements coûteux

La durée de vie moyenne des moteurs au biogaz peut s’étendre sur plus de 25 à 30 ans. Cependant, à mesure que la technologie évolue, de nombreuses centrales électriques ne disposent que de moteurs à gaz obsolètes, ce qui augmente à la fois les coûts de maintenance et la vulnérabilité aux erreurs. Malgré cela : les remplacements sont coûteux et l’abandon intempestif d’un moteur à gaz compromet l’aspiration à une production d’énergie durable.

Cependant, suivre les progrès technologiques n’implique pas nécessairement le remplacement régulier de plusieurs composants des centrales électriques. Au lieu de cela, les possibilités de mise à niveau des systèmes existants sont extrêmement demandées dans le but de rendre les anciennes générations de moteurs à gaz pérennes.

Alimenter les moteurs à biogaz – se préparer aux défis de demain

« Les défis stimulent l’innovation. Sans eux, nous vivrions une stagnation au lieu d'un progrès », estime Thomas Acrainer. Et en fait, les obstacles liés au fonctionnement des moteurs à biogaz ont incité l’industrie à développer des approches visant à accroître l’efficacité, la fiabilité et l’indépendance.

À cette fin, PowerUP propose non seulement des services de maintenance pour les moteurs MWM® et INNIO Jenbacher® dans 52 pays : la révision conditionnelle permet une efficacité en termes de coûts et de ressources en échangeant uniquement les pièces qui ont réellement atteint la fin de leur durée de vie. Les remplacements de composants, d'autre part, incluent également des pièces de rechange pour moteurs à gaz conçues par PowerUP, capables d'augmenter encore l'efficacité et la longévité des moteurs au biogaz, comme les systèmes de soufflage et les culasses.

En plus des pièces de rechange dédiées et des options de mise à niveau pour les moteurs existants, PowerUP a également développé PUPGEN : la combinaison d'un moteur INNIO Jenbacher® Type 3 révisé et d'adaptations ciblées par PowerUP en fait un ajout extrêmement polyvalent et rentable à la gamme de l'entreprise. en haut.

https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/

https://www.statista.com/statistics/1032922/biogas-capacity-globally/

https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biogas-market

https://energypedia.info/wiki/Advantages_and_Disadvantages_of_Biogas

https://www.energie-lexikon.info/gasmotor.html