Passer aux renouvelables
La valorisation de la chaleur fatale basse température
La PME Entent développe une solution permettant de valoriser les rejets thermiques industriels de basse température. Cette activité, qui présente un potentiel énergétique intéressant, souffre néanmoins d’un manque de soutien des pouvoirs publics.
Basée à Aix-en-Provence, l’entreprise Entent a été créée sur la base d’un constat : s’il existe des solutions pour récupérer la chaleur fatale issue des process industriels et la transformer en électricité, celles-ci fonctionnent à des températures supérieures à 150 °C. « Une majorité de l’énergie thermique rejetée l’est à une température comprise entre 60 et 150 °C. Des solutions permettent de réutiliser cette chaleur, mais pas pour générer de l’électricité », assure Stéfan Ré, cofondateur d’Entent.
Selon lui, l’exploitation de tous les gisements mondiaux permettrait pourtant d’alimenter en électricité la totalité de l’Union européenne. À cela s’ajoute un réel besoin, chez les industriels, d’améliorer l’efficacité énergétique et le bilan carbone de leurs process. Bien décidée à leur proposer une solution, Entent développe, depuis 2018, le système Pulse qui permet de transformer la chaleur basse température en électricité de récupération (lire encadré). Après une phase d’études, l’entreprise a d’abord travaillé sur la conception d’un prototype avec le Laboratoire de thermodynamique de l’université de Liège, l’un des experts mondiaux en la matière.
Quelles perspectives ?
Grâce à son innovation, Entent a été notamment lauréate, en 2022, du concours national d’innovation i-Nov. Celui-ci lui a permis de récupérer 600 000 € de subvention. L’entreprise a également réalisé une levée de fonds d’un million d’euros en 2021. Son objectif consiste désormais à mettre en place un pilote sur un site industriel en 2024, mais le marché français est pour le moment inexistant. Les acteurs qui travaillent à plus hautes températures sont d’ailleurs eux aussi positionnés sur des marchés internationaux.
Selon Stéfan Ré, cela est en partie lié au prix historiquement bas de l’énergie en France. « Il existe un vrai vivier d’entreprises comme la nôtre, mais nous manquons de soutien pour déployer nos solutions sur le territoire. Le photovoltaïque est aujourd’hui très développé, car il a bénéficié d’une subvention de 40 c€/kWh, ce qui a permis la création et le développement d’une vraie filière ». La solution Pulse est en effet trop récente pour rentrer dans les dispositifs actuels, ce qui rend difficile l’accès à des financements. « La rentabilité de ce type de solution repose sur le prix de l’électricité. Nous souhaitons créer des ateliers et des usines en France, mais nous avons besoin d’être aidés pour être compétitifs. »
En chiffres
Selon Entent, la première solution commerciale affichera une puissance unitaire de 50 kWe (avec la possibilité de coupler plusieurs machines). En tournant au moins 7 900 heures dans l’année, chaque machine pourra annuellement produire 395 MWh et permettre de réduire les émissions de CO2 de 22 tonnes, avec une emprise au sol de 5 à 10 m². Le retour sur investissement, lui, devrait être inférieur à cinq ans.
Évaporation flash
Le système Pulse repose sur un principe thermodynamique similaire à celui des machines à vapeur ou des centrales nucléaires, dans lesquelles de l’eau est chauffée, puis la vapeur dirigée vers une turbine générant de l’électricité. L’eau est simplement remplacée par un fluide organique, placé dans un circuit fermé, qui s’échauffe et s’évapore au contact d’une source chaude. « L’eau ne permet que de travailler à température fixe. C’est pourquoi nous utilisons un fluide organique. Celui-ci affiche des propriétés d’évaporation permettant d’exploiter des rejets à diverses températures. »
Pour travailler entre 60 et 150 °C, l’entreprise a également intégré un système d’écoulement pulsé. Cet expanseur fonctionne comme une cocotte-minute qui serait ouverte et fermée, un temps sur deux. « La fermeture permet d’emmagasiner de l’énergie et l’ouverture de la libérer d’un coup. Cette évaporation flash maximise l’absorption de chaleur et la quantité d’énergie allant dans la turbine. »
Contrairement aux systèmes classiques, qui utilisent une pompe alimentée en électricité, le système Pulse fait en outre appel à la compression thermogravitaire pour remettre en pression. Le surplus d’énergie est dissipé au contact d’une source froide dans un condenseur. Le liquide est ensuite remis en pression et renvoyé dans l’évaporateur. Ce procédé permet d’améliorer les rendements d’environ 30 %.