Mais c’est quoi cette chaudière à gaz recyclé, présentée au CFIA 2024 ?
Ce n’est pas une chaudière aéro-combustion.
Depuis la nuit des temps, on utilise de l'air pour brûler un combustible, généralement du gaz naturel, du mazout ou du charbon, afin de produire de la chaleur. Dans ces chaudières, l'air est mélangé avec le combustible dans la chambre de combustion, où la réaction de ce produit pour générer de la chaleur. Ces chaudières sont couramment utilisées pour les chauffages domestiques et industriels.
Ce n’est pas une chaudière par oxy-combustion.
Plus récente, ces chaudières très spécifiques sont alimentées par de l’oxygène pur en lieu et place de l'air pour brûler un combustible. Cela présente l'avantage de produire en sortie un mélange de gaz de combustion plus concentré en dioxyde de carbone (CO2) et en vapeur d'eau, pour faciliter la capture du CO2 en vue d'un stockage ou d'une utilisation ultérieure. Cette technologie est généralement employée dans le cadre d'efforts pour réduire les émissions de CO2 des centrales électriques et des installations industrielles. Elle nécessite des modifications profondes de la chaudière et le remplacement du brûleur pour supporter des phénomènes intenses d'oxydation.
Ce n’est pas une chaudière à air synthétique.
L'air synthétique est un gaz produit artificiellement pour imiter les propriétés de l'air naturel. Il peut être créé en laboratoire en mélangeant différents gaz dans des proportions spécifiques reproduisant la composition chimique de l'air atmosphérique (majoritairement de l'azote et de l'oxygène). L'air synthétique peut être utilisé dans diverses applications telles que la recherche scientifique, les tests industriels et la simulation d'environnements contrôlés. Cependant, il est généralement plus coûteux à produire que l'air naturel et n'est pas utilisé couramment en dehors de certains domaines spécialisés. Cette technique n'apporte que peu de modifications par rapport à l'emploi d'air naturel dans les combustions.
Mais alors, qu'est-ce que c'est, cette chaudière à gaz recyclé ?
C'est une chaudière classique (par aéro-combustion) qui utilise un autre gaz que l'air naturel. Comme son nom l'indique, elle est alimentée par un gaz recyclé, issu de la transformation des fumées sortant de la chaudière, auquel est mélangé de l'oxygène pour permettre la combustion. Pour ce faire, la chaudière existante est équipée d'un procédé de transformation des fumées (procédé CARBOdown, breveté) pour créer la boucle de recyclage entre la sortie et l'entrée de la chaudière, sans modifier celle-ci. L'oxygène nécessaire à la combustion est injecté dans un mélangeur gaz-gaz (Procédé Oxynator d'Air Liquide, breveté). Cela permet d'apporter au brûleur et sa chaudière le mélange O2-gaz recyclé.
Quel est ce gaz recyclé ? là est la question ! Dans l'air, le ballast est l'azote, qui crée des NOx dans les fumées. Ici, les équipes d’Air Liquide (fort d'une expérience dans ce domaine depuis 2006) et CARBOdown (expert dans le domaine du traitement des fumées et de l'air ) ont examiné la possibilité d'utiliser un ballast de CO2 puisque l'on cherche par tous les moyens à le recycler pour ne plus l'envoyer dans l'atmosphère... Les études et un pilote ont démontré l'ingéniosité de ce bouclage !
À l'allumage, la chaudière peut fonctionner à l'air naturel, émettant des fumées "brutes", lavées et condensées pour être débarrassées de leur eau et des particules solides. In fine, elles se transforment pour être majoritairement composées de CO2 , gaz inerte à la combustion créant un ballast intéressant en entrée de chaudière. La part excédentaire du CO2 (environ 1/10ème de la quantité en régime stable) est captée, épurée et liquéfiée si nécessaire par un cryo-condenseur (brevet Air Liquide) pour être ensuite valorisée soit sur site, soit à l'extérieur. Cette technologie étant complètement réversible, c’est le besoin de valorisation du CO2 qui commande la bascule d’une combustion aéro en combustion à une combustion “gaz recyclé”.
Finalement, avec ce procédé, une chaudière standard devient à souhait, un générateur de CO2, une source d'eau industrielle et un récupérateur d'énergie thermique performant étant donné la condensation extrême des fumées. Avec un prix de combustible compétitif et une possibilité d'exonération de taxe carbone, ce procédé permet d'espérer un retour sur investissement très rapide. Sans oublier que chaque molécule de CO2 qui n’est pas rejetée à l'atmosphère, mais valorisée, permet d’atteindre les objectifs de neutralité carbone industrielle.