Réduire d’environ 90 % les émissions de CO2 liées à la production de vapeur à usage industriel. Grâce à une chaudière à gaz innovante, baptisée Ch0c, reposant sur le principe d’oxycombustion, et à la capture du CO2 quasiment pur que celle-ci rejette. C’est l’ambition d’un consortium de 16 partenaires mené par Naldeo Technologies & Industries, et soutenu par l’Ademe et le programme France 2030. Des spécialistes des chaudières et de l’énergie comme Babcock Wanson, Engie Solutions ou TotalEnergies, ainsi que des industriels observateurs, comme Agrial ou Coca-Cola, composent ce consortium.
Le 25 juin dernier, sur le site d’Engie Solutions à Villers-Saint-Paul (Oise), la première chaudière Ch0c de 3 MW a été mise en service devant un parterre de journalistes et de représentants du consortium. « Ce démonstrateur est une solution extrêmement innovante pour décarboner la production de vapeur et de chaleur utilisées par les industriels », se félicite en préambule de l’évènement Pierre Cheyron, directeur général des solutions clients à Engie Solutions.
Oxycombustion et captage direct du CO2
« La chaudière Ch0c répond aux besoins de décarbonation des industriels utilisant du gaz naturel pour leurs besoins en chaleur, dans des plages de 1 à 20 MW », précise Pauline Plisson, directrice Innovation de Naldeo. « Nous avons recensé sur le territoire français 2000 chaudières qui répondent à ces critères-là, dont à peu près la moitié étant suffisamment anciennes pour motiver à très court terme leur remplacement. En termes de décarbonation et par rapport à l’existant, la chaudière Ch0c réduit les émissions de CO2 de plus de 90 %. Au global, si l’on additionne les 1000 chaudières visées, cela correspond à 4 millions de tonnes de CO2 par an en moins sur les émissions nationales ».
Brûleur de dernière génération, sondes de températures de la flamme, circuit de recirculation des fumées de CO2 pour maîtriser la réaction … Nombreuses sont les briques technologiques innovantes qui composent la chaudière Ch0c et permettent son fonctionnement par oxycombustion et, par extension, la forte réduction des émissions de CO2 de la chaudière. L’oxycombustion correspond à l’utilisation d’oxygène pur comme comburant à la place de l’air. Les produits de la réaction de combustion du gaz naturel sont alors de l’eau et du CO2 quasiment pur, qu’il est ensuite possible de capter directement, pour valorisation ou séquestration.
Dépasser l’obstacle de la corrosion
Si l’oxycombustion est une technique bien connue, son industrialisation a longtemps buté sur une problématique de corrosion des matériaux de la chaudière. « Cela a été un challenge », détaille pour Industrie & Technologies Pauline Plisson. « La corrosion provient en partie des très fortes températures auxquels les matériaux de la chaudière, présentant des impuretés, sont soumis. La combinaison d’un choix précis de matériaux adaptés et du contrôle de la température de combustion, rendu possible par la recirculation des fumées, nous a permis de répondre à cette problématique ».
Depuis quelques semaines, le démonstrateur est testé en aérocombustion (le comburant est de l’air), et les premiers tests par oxycombustion débuteront avant la fin du mois de juin, d’après Pauline Plisson. Durant plusieurs mois, des essais paramétriques en tous genres, ainsi que l’introduction de biogaz à la place de gaz naturel, seront menés sur Ch0c. L’objectif est de clore les tests d’ici à la fin de l’année, pour démarrer la commercialisation de la chaudière en 2026.
