Granulés de coquilles de noix de cajou

Les granulés de coquilles de noix de cajou (CNSP)​ sont un type de combustible biomasse​ produit en densifiant les coquilles de noix de cajou (Anacardium occidentale), un déchet agricole abondant. L'industrie mondiale de transformation de la noix de cajou génère des millions de tonnes de ces résidus chaque année, en particulier dans les principales régions productrices comme le Vietnam, qui produit à elle seule plus de 1,5 million de tonnes de coques de noix de cajou chaque année. Traditionnellement considérées comme des déchets, ces coquilles sont désormais reconnues comme une ressource renouvelable précieuse pour la production d’énergie. La conversion de ces déchets en granulés offre une méthode durable de gestion des déchets tout en contribuant à l'économie circulaire en transformant un sous-produit agricole en une source d'énergie précieuse.

La production du CNSP comporte plusieurs étapes clés. Premièrement, les coques de noix de cajou brutes sont collectées dans les installations de transformation de la noix de cajou. Ces coquilles sont ensuite séchées pour réduire la teneur en humidité, ce qui est crucial pour une combustion efficace par la suite. Les coquilles séchées sont broyées en fines particules puis comprimées sous haute pression pour former des granulés cylindriques denses mesurant généralement 6 à 8 mm de diamètre et 10 à 30 mm de longueur. Dans certaines variantes du processus, des liants naturels comme le glycérol peuvent être ajoutés pour améliorer la cohésion des granulés, ce qui donne des produits classés CNSGP (Cashew Nut Shell Glycerol Pellets). La lignine naturelle présente dans la biomasse agit comme un liant au cours de ce processus, contribuant ainsi à former des granulés stables et durables adaptés à la manipulation et au transport.

Les CNSP possèdent des propriétés chimiques et physiques distinctes qui les rendent appropriés comme carburant. Les principales caractéristiques comprennent :

• Teneur en humidité : généralement autour de 14,95 %, ce qui est compatible avec d'autres combustibles de biomasse comme les granulés de sciure d'eucalyptus (15 %).
• Densité apparente : environ 1 030 ± 40 kg/m³, indiquant un potentiel de densification et de compression élevé.
• Matières volatiles : Teneur élevée d'environ 88,09%, qui influence le comportement de combustion en favorisant une décomposition thermique rapide.
• Teneur en cendres : Relativement faible, environ 1,20 %, ce qui est avantageux car cela minimise les résidus après combustion.
• Carbone fixe : un composant important pour une libération d'énergie soutenue pendant la combustion.
• Pouvoir calorifique : varie entre 4 200 et 4 800 kcal/kg, offrant un rendement énergétique élevé comparable à celui de nombreux granulés de bois.

Ces propriétés respectent ou dépassent souvent les normes commerciales internationales pour les combustibles issus de la biomasse, garantissant ainsi leur qualité et leurs performances dans diverses applications.

La combustion du CNSP a été analysée dans différents scénarios, notamment pour des applications industrielles. Les principales conclusions des analyses de combustion comprennent :

• Profil de température : Pendant la combustion, le CNSP atteint des températures moyennes d'environ 295,00 ± 89,47 degrés dans la zone de combustion.
• Caractéristiques des émissions : La combustion des CNSP produit des concentrations plus faibles de monoxyde de carbone (CO) et d'oxydes d'azote (NOx) par rapport aux pellets contenant des liants de glycérol (CNSGP). Les valeurs d'émission spécifiques incluent environ 2 901 ± 499 ppm de CO et 39,83 ± 10,91 ppm de NOx.
• Efficacité : La teneur élevée en substances volatiles du CNSP contribue à une combustion plus rapide et à des températures plus élevées des gaz émis, rendant le processus efficace.

Ces propriétés de combustion démontrent que les CNSP constituent une alternative viable et relativement propre-aux combustibles fossiles pour le chauffage industriel.

Les CNSP offrent des bénéfices environnementaux significatifs en favorisant la valorisation des déchets agricoles. Leur utilisation réduit la dépendance à l'égard de sources d'énergie non-renouvelables​ comme le charbon et minimise l'impact environnemental associé à l'élimination des déchets. D'un point de vue économique, CNSP présente une alternative de carburant rentable-. Ils sont souvent 10 à 15 % moins chers que les granulés de bois tout en offrant un pouvoir calorifique similaire, ce qui en fait une option attractive pour les acheteurs industriels. L'approvisionnement stable et abondant en matières premières provenant des industries de transformation de la noix de cajou, en particulier dans des pays comme le Vietnam, garantit une production constante et soutient les économies locales en ajoutant de la valeur aux flux de déchets agricoles.

Les CNSP sont principalement utilisés comme biocarburant solide dans divers contextes industriels, notamment :

• Chaudières industrielles : fournissent de la chaleur pour les processus de fabrication.
• Centrales électriques à biomasse : Servir de carburant renouvelable pour la production d’électricité.
• Industries de la céramique et du textile : lorsqu'une chaleur constante et à haute température-est requise.

Le marché mondial des granulés de biomasse, y compris le CNSP, connaît une expansion rapide. Des pays comme le Japon et la Corée du Sud sont de grands importateurs, le Japon important plus de 3,5 millions de tonnes de granulés de biomasse par an. L'Union européenne augmente également les importations de biomasse dans le cadre de sa stratégie visant à éliminer progressivement le charbon et à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 .. Cette demande croissante met en évidence l'importance stratégique du CNSP dans le paysage mondial des énergies renouvelables.