Une vieille idée qui pourrait éviter l’émission de 4 millions de tonnes de CO2 par an. C’est en misant sur l’oxycombustion que seize partenaires veulent créer une chaudière gaz bas carbone facile à adopter par les industriels. Leur projet de démonstrateur Ch0c, dévoilé le 18 septembre, est 100% français. Il prévoit notamment l’assemblage de la chaudière au sein de l’usine de Babcock Wanson à Nérac (Lot-et-Garonne), le développement d'un système de récupération et de liquéfaction du CO2 par l’entreprise spécialiste du conditionnement du CO2 Verdemobil Biogaz. Puis l'installation du démonstrateur, courant 2024, dans une chaufferie sur la plateforme chimique de Villers-Saint-Paul (Oise), opérée par Engie Solutions, pour des essais.
«Une chaudière à oxycombustion fonctionne selon un principe très proche de ce que l’on fait déjà : au lieu de brûler le gaz avec de l’air, on le brûle avec de l’oxygène pur, explique Dominique Goffe, directeur projet au sein de Naldeo, le cabinet d’ingénierie en charge de piloter le projet, financé à hauteur de 1,2 million d’euros par France 2030 pour un budget global de 2,9 millions d’euros. Cela permet de ne pas rentrer l’azote de l’air dans la chaudière, et donc d’éviter qu’il y en ait dans les fumées.» Résultat : les fumées émises par la chaudière ne contiennent que de l’eau et du CO2. Une fois le premier élément éliminé grâce au refroidissement, ne reste que du CO2 pur. Que l’on peut ensuite stocker ou valoriser.
Innover sur le brûleur
La chaudière à oxycombustion a déjà été testée par TotalEnergies il y a plus de dix ans sur son site de Lacq, lorsque l’énergéticien menait ses premiers essais de captage et stockage du CO2. «Il y a eu quelques expérimentations dans les années 2000, 2010, confirme Dominique Goffe. Mais elles concernaient plutôt des grosses chaudières, d’une puissance de plusieurs dizaines de mégawatts, fonctionnant avec des tubes d’eau. Ici l’idée est de transposer cette technique à des chaudières de plus petite puissance, de 1 à 20 mégawatts et fonctionnant avec des tubes de fumée.»
En matière d’innovation, la principale difficulté se situe au niveau du brûleur, sur lequel planche la filiale Pillard du groupe Fives. «Une partie des fumées doit être recyclée au niveau du brûleur pour éviter de trop monter en température, ce qui pourrait mettre en péril la chaudière», pointe Dominique Goffe. Pour le reste il s’agit surtout d’adapter des briques technologiques existantes et de les intégrer dans un ensemble.
Eiffage, Coco-Cola, Constellium parmi les partenaires
Alors que le gouvernement a envisagé un temps d’interdire les chaudières gaz, les partenaires du projet, initié par GRDF dans son souci de décarboner le gaz, sont convaincus de répondre à un besoin. «Il faut être pragmatique, clame Dominique Goffe. Il existe aujourd’hui un parc de 2 000 chaudières de plus de 1 mégawatt qui fonctionnent au gaz naturel. Or ces industriels ne vont pas changer de technologie du jour au lendemain.» L’avantage de la chaudière Ch0c, plaident ses concepteurs, est qu’elle peut facilement remplacer une chaudière existante. De quoi offrir une nouvelle alternative aux industriels qui ne veulent ou ne peuvent aller vers d’autres solutions de décarbonation. «Les chaudières électriques ou à biomasse ont aussi leur inconvénient et il n’est pas possible de les installer partout», complète Pauline Plisson, directrice innovation chez Naldeo, qui rappelle que la ressource en biomasse est limitée et que le gaz acheminé en France doit être renouvelable à 30% en 2030 et à 100% en 2050.
Le scénario retenu est celui du remplacement de la moitié du parc actuel, soit 1 000 chaudières gaz d'une puissance moyenne de 3 mégawatts. C’est à partir de là, et en considérant que ces chaudières fonctionnent 7 000 heures par an, que les partenaires avancent le chiffre de 4 millions de tonnes d’émissions de CO2 évitées chaque année.
Pour cela, encore faut-il s’assurer que le CO2 soit bien récupéré puis stocké ou valorisé. C’est tout le deuxième pan du projet. «L’enjeu est d’avoir une performance globale attractive : au niveau du rendement de la chaudière comme du bilan CO2, explique Pauline Plisson. Ce qu’on veut aussi démontrer, c’est qu’on peut récupérer ce CO2, pour le valoriser, le séquestrer ou le minéraliser.» D’où la présence d’Eiffage parmi les partenaires, qui travaille que la minéralisation du CO2, et de TotalEnergies, qui s’intéresse de près au CO2, notamment pour ses projets de carburants de synthèse. Mais aussi de Coca Cola, Agrial, Agromousquetaires, Constellium... Des acteurs de l’agroalimentaire, et de l’aluminium pour le dernier, qui sont à la fois utilisateurs de chaudières gaz et consommateurs de CO2. Avec eux, il s’agit d’apprécier l’installation dans une perspective d’économie circulaire, avec une valorisation du CO2 directement sur place.
