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RÉSUMÉ
Le charbon est et restera le combustible fossile le plus utilisé dans le monde encore pour plusieurs décennies. Pour des raisons diverses, son utilisation est plus ou moins développée dans chaque pays en fonction des besoins énergétiques, du prix et de l'évolution des technologies. Au cours des prochaines années, les aspects pratiques et les impacts environnementaux évolueront considérablement avec la notion de charbon propre. La recherche et le développement de nouvelles techniques d'utilisation et de combustion du charbon devraient contribuer à ce que le charbon garde une place prépondérante dans la production énergétique mondiale.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Joseph CORNILLOT : Cadre technique (thermique, hygiène, sécurité, environnement) CDF Énergie (groupe Total)
INTRODUCTION
Le charbon est et restera le combustible fossile le plus utilisé dans le monde encore pour plusieurs décennies.
Pour des raisons diverses (écologique, environnementale, géographique, politique), son utilisation sera plus ou moins développée dans chaque pays en fonction des besoins énergétiques, du prix et de l'évolution des technologies.
Au cours des prochaines années, les aspects pratiques et les impacts environnementaux exposés dans ce document évolueront considérablement avec la notion de charbon propre. La recherche et le développement de nouvelles techniques d'utilisation du charbon, nouvelles techniques de combustion, boucle chimique, gazéification, ainsi que la capture, le transport et le stockage du CO2 devraient contribuer à ce que le charbon garde une place prépondérante dans la production énergétique mondiale.
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- Version courante de déc. 2017 par Alain DELOYE
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3. Comportement des charbons lors du stockage
3.1 Phénomène d'oxydation
L'oxydation est un phénomène lent qui concerne tous les combustibles solides dès lors que leur surface est exposée à l'air. À température ambiante, un charbon exposé à l'air fixe plus ou moins rapidement de l'oxygène et dégage de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique et de la vapeur d'eau. Les charbons les plus riches en oxygène s'avèrent les plus oxydables. La réaction de l'oxygène sur le charbon, en dessous du seuil de combustion, est dite « exothermique » : elle se traduit par la production de chaleur.
Lorsque la chaleur produite ne peut se dissiper totalement, on assiste à un phénomène d'autoéchauffement spontané.
HAUT DE PAGE3.2 Autoéchauffement
Les stocks de charbon de longue durée sont très généralement constitués de tas disposés à l'air libre. Au fil des mois, il peut arriver que la température du charbon s'élève localement. Cet autoéchauffement se fait lentement et progressivement sur des zones exposées (vent, pluies), jamais sur l'ensemble d'un stock simultanément. Le mécanisme de l'autoéchauffement est relativement complexe.
Les charbons s'oxydent à l'air à température ambiante, mais la pénétration de l'oxygène par diffusion à l'intérieur du tas est un phénomène lent. Par ailleurs, la vitesse de réaction est fonction de la température et croît avec elle. Or, le charbon en masse est mauvais conducteur de chaleur.
Ainsi, les grains situés à l'intérieur du tas dégagent, par oxydation, de la chaleur qui pourrait, à la longue, provoquer leur échauffement, mais le plus souvent cette réaction est stoppée faute d'oxygène. Cela explique que l'autoéchauffement ne se manifeste que dans certaines circonstances particulières. En revanche, les grains de charbon en surface des tas sont au contact de l'air frais et se refroidissent facilement.
Les paramètres favorisant l'autoéchauffement sont :
-
l'augmentation de la température ambiante, qui accélère la réaction ;
-
la reprise de l'humidité avec le dégagement de chaleur latente ;
-
la formation d'une circulation d'air qui s'accentue par effet...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Les cahiers de l'utilisation du charbon (CODETEC CERCHAR)
-
(2) - * - Archives techniques de CDFE (SAT)
-
(3) - * - Revue Énergie Plus
-
(4) - * - Document ATIC
-
(5) - GUSTIN (J.-L.) - Management des risques chimiques – Explosion de gaz - [J 3 894] (2002).
-
(6) - JACUBOWIEZ (I.) - Dénitrification des gaz de combustion - [J 3 922] (1998).
-
(7) - TUA (L.) - Centrales à lit fluidisé sous pression - [B 8 925] (1997).
ANNEXES
Les figures , , et correspondent à une fiche de données de sécurité type pour le charbon importé. Celle-ci se compose de 16 sections et reprend la réglementation actuelle ; la fiche de données concernant les cendres de combustion suit le même modèle (figures , , ).
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