Soutenance de thèse de doctorat : Hamado Ouédraogo optimise la gazéification de la balle de riz pour une production d’énergie durable

Hamado OUÉDRAOGO a soutenu avec succès, le 29 décembre 2025, sa thèse de doctorat à l’Ecole Doctorale Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’Environnement de l’Institut 2iE, dans le cadre du programme PASET–RSIF (Regional Scholarship and Innovation Fund), soutenu par le Partnership for Skills in Applied Sciences, Engineering and Technology (PASET). Ses travaux ont porté sur le thème : « Optimisation de la gazéification de la balle de riz dans un réacteur à lit fixe co-courant et de l’épuration du gaz de synthèse »

L’objectif principal de cette recherche était de développer et optimiser un procédé de gazéification de la balle de riz dans un réacteur à lit fixe co-courant, afin de produire un gaz de synthèse riche en hydrogène et à haute valeur énergétique, tout en réduisant la formation de goudrons.

A la croisée de l’énergie et de la gestion des déchets agricoles

Dans un contexte africain marqué par un faible accès à l’électricité, notamment en milieu rural, et par une accumulation croissante de résidus agricoles insuffisamment valorisés, la balle de riz constitue une ressource abondante au Burkina Faso. Cependant, sa valorisation énergétique demeure complexe en raison de sa forte teneur en silice, source de contraintes techniques lors des procédés thermochimiques.

C’est ainsi que les travaux de recherche de l’impétrant se sont orientés vers la valorisation énergétique de la biomasse, en particulier de la balle de riz, dont la conversion par gazéification est limitée par la formation de goudrons, de dépôts et de cendres fondues. Afin de surmonter ces difficultés, les travaux ont également exploré le noyau de mangue, un déchet ligno-cellulosique généré en grande quantité par les unités de transformation agroalimentaire, présentant un profil chimique plus favorable à la gazéification.

La méthodologie adoptée s’est reposée sur une combinaison cohérente d’expérimentation, de modélisation numérique et de validation pilote, garantissant la robustesse et la transférabilité des résultats. Le procédé étudié a permis de transformer la balle de riz, sous-produit du décorticage, en gaz de synthèse (syngas) utilisable pour la production d’électricité ou de chaleur.

Des résultats scientifiques et technologiques probants

Les résultats obtenus montrent que, malgré sa richesse en silice, la balle de riz peut être valorisée efficacement dans des conditions bien maîtrisées. L’analyse thermocinétique a permis d’identifier les paramètres cinétiques et thermodynamiques de la balle de riz et du noyau de mangue, mettant en évidence leur complémentarité pour la co-gazéification.

Par ailleurs d’autres résultats ont montré que :

• la co-gazéification balle de riz–noyau de mangue améliore la réactivité globale et limite l’effet inhibiteur de la silice ;
• le syngas produit est plus riche en hydrogène, avec un pouvoir calorifique inférieur (PCI) et une efficacité de gaz froid (CGE) significativement améliorés ;
• le modèle cinétique développé permet d’optimiser la température, la profondeur de la zone de réduction et le débit d’air, avec une bonne concordance entre simulations et résultats expérimentaux ;
• la validation à l’échelle pilote, incluant un système de refroidissement et de purification du gaz, confirme la faisabilité technique du procédé pour des applications énergétiques locales.

Des perspectives industrielles et communautaires prometteuses

Les résultats de cette thèse ouvrent la voie à plusieurs axes de recherche et de développement visant à optimiser la gazéification des biomasses, renforcer l’efficacité énergétique, valoriser les déchets agricoles et promouvoir un impact positif sur les communautés locales et à l’échelle industrielle. Entre autres, l’on peut citer :

• le développement de systèmes de contrôle intelligent pour optimiser en temps réel la production de syngas ;
• la conception de filières multi-produits combinant énergie, biochar, silice bio-sourcée et catalyseurs ;
• l’amélioration de la catalyse et de la co-gazéification ciblée pour accroître la production d’hydrogène ;
• et le déploiement de systèmes de gazéification à petite et moyenne échelle, capables de fournir électricité et chaleur aux communautés rurales, tout en valorisant localement les déchets agricoles.

Un parcours scientifique international et collaboratif

La pertinence du thème et la rigueur méthodologique de l’étude scientifique de l’impétrant ont unanimement été saluées par le jury présidé par le Prof. M. Lat G. NDIAYE, Professeur Titulaire de l’Université Assane Seck de Ziguinchor, Sénégal.

Hamado OUÉDRAOGO obtient alors le grade de docteur de l’Ecole Doctorale Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’Environnement, spécialité « Energie », avec la mention « Très honorable ».

Ce jury de haut niveau a réuni également des experts internationaux issus de diverses institutions renommées dont :

• Laurent Van De STEENE, Chercheur HDR, CIRAD, France ;
• (MC) Augustin ZONGO, Université Joseph KI-ZERBO, Burkina Faso ;
• (DR) Serge Wendsida IGO, Directeur de Recherche (CAMES), au Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique du Burkina Faso,
• (MC) Abdoulaye COMPAORÉ au Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique du Burkina Faso ;
• (MC) María GONZÁLEZ MARTÍNEZ, de l’IMT Mines Albi, France.

Cette thèse a été dirigée par Dr. (MC) Sayon SIDIBE dit Sadio du Laboratoire Énergies Renouvelables et Efficacité Énergétique (LabEREE) de l’Institut 2iE (Burkina Faso) et conjointement avec le Centre de Recherche RAPSODEE de l’IMT Mines Albi-Carmaux (France).

Le désormais Docteur Hamado OUÉDRAOGO, après avoir prêté serment, a exprimé sa profonde gratitude au RSIF/PASET pour le financement du projet et ainsi qu’à l’International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE) pour la gestion du programme doctoral.

Il a également salué et remercié ses encadreurs pour leur accompagnement scientifique, en particulier Dr Sayon dit Sadio SIDIBE, directeur de thèse, et le Professeur Ange NZIHOU ainsi que l’ensemble des collaborateurs et équipes techniques qui ont contribué à la réussite de ses travaux de recherche.

Pour la suite de son parcours, il envisage de poursuivre une carrière dans l’enseignement et la recherche afin de contribuer à la formation des jeunes en Afrique, d’approfondir les recherches sur la valorisation des résidus agricoles et la production de syngas riche en hydrogène et de soutenir la transition énergétique durable en Afrique.