{"id":18476,"date":"2023-10-12T11:49:28","date_gmt":"2023-10-12T09:49:28","guid":{"rendered":"https:\/\/dev.enaw-v2.berta-bewegt.ch\/sonne-generiert-prozesswaerme-und-treibstoffe\/"},"modified":"2023-12-13T09:39:27","modified_gmt":"2023-12-13T08:39:27","slug":"le-soleil-pour-generer-chaleur-industrielle-et-carburants","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.enaw-v2.berta-bewegt.ch\/fr\/le-soleil-pour-generer-chaleur-industrielle-et-carburants","title":{"rendered":"Le soleil pour g\u00e9n\u00e9rer chaleur industrielle et carburants"},"content":{"rendered":"\n
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Pour mettre en \u0153uvre leurs strat\u00e9gies de d\u00e9carbonation, les exploitations industrielles ont besoin d\u2019innovations dans le domaine de la chaleur industrielle. Fond\u00e9e en 2016, Synhelion, une jeune pousse de l\u2019EPFZ, travaille notamment sur la transposition \u00e0 large \u00e9chelle d\u2019un proc\u00e9d\u00e9 qui exploite l\u2019\u00e9nergie solaire dans les processus \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\n\n\n\n

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Aujourd\u2019hui, la chaleur industrielle est fournie principalement par la combustion de mazout, de gaz ou de charbon. Les entreprises qui se sont engag\u00e9es dans un Plan D\u00e9carbonation cherchent donc \u00e0 remplacer ces agents \u00e9nerg\u00e9tiques fossiles. Le produit de remplacement d\u00e9pend notamment des temp\u00e9ratures : les processus \u00e0 basse ou \u00e0 moyenne temp\u00e9rature peuvent par exemple \u00eatre ma\u00eetris\u00e9s au moyen des \u00e9nergies renouvelables, \u00e0 savoir par l\u2019utilisation directe de la chaleur solaire ou par des pompes \u00e0 chaleur. Mais \u00e0 ce jour, m\u00eame avec l\u2019appui de pompes \u00e0 chaleur, fournir des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 160 \u00b0C n\u2019est pas possible.<\/p>\n\n\n\n

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Des temp\u00e9ratures qui grimpent jusqu\u2019\u00e0 1500\u00a0\u00b0C<\/h4>\n <\/div>\n \n\n\n\n

Voici dix ans, une nouvelle approche a vu le jour \u00e0 l\u2019\u00c9cole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Zurich (EPFZ). Elle est aujourd’hui commercialis\u00e9e par la start-up Synhelion. Cette innovation consiste dans le d\u00e9veloppement de centrales solaires thermodynamiques. Dans ces centrales, un v\u00e9ritable champ de miroirs refl\u00e8te la lumi\u00e8re solaire et la concentre en un seul point, un r\u00e9cepteur central. Les temp\u00e9ratures obtenues sont alors tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es : le r\u00e9cepteur central et l\u2019agent caloporteur qui y circule \u2013 un m\u00e9lange gazeux compos\u00e9 de gaz carbonique et d\u2019eau \u2013 sont chauff\u00e9s \u00e0 1500 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Cette temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e est employable directement en tant que chaleur industrielle. Elle peut aussi \u00eatre employ\u00e9e pour la fabrication de carburants synth\u00e9tiques dans un processus en plusieurs \u00e9tapes : \u00e0 la premi\u00e8re \u00e9tape, du gaz synth\u00e9tique est fabriqu\u00e9 dans un r\u00e9acteur thermochimique \u00e0 partir d\u2019eau, de gaz carbonique et parfois de biom\u00e9thane. Dans une deuxi\u00e8me \u00e9tape, ce gaz synth\u00e9tique est utilis\u00e9 pour produire du p\u00e9trole brut liquide par le proc\u00e9d\u00e9 Fischer-Tropsch. Des carburants synth\u00e9tiques sont obtenus durant la troisi\u00e8me \u00e9tape : k\u00e9ros\u00e8ne, essence ou diesel.<\/p>\n\n\n\n

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Des solutions durables au service de la mobilit\u00e9<\/h4>\n <\/div>\n \n\n\n\n

\u00ab Notre technologie vise avant tout la fabrication de carburants solaires durables pour les secteurs des transports pour lesquels une \u00e9lectrification n\u2019est pas possible, comme le secteur a\u00e9rien par exemple \u00bb, explique Gianluca Ambrosetti, cofondateur et co-CEO. Baptis\u00e9e DAWN, une installation industrielle de production voit le jour actuellement dans la ville allemande de J\u00fclich en Rh\u00e9nanie-du-Nord-Westphalie. Pourvue de miroirs qui couvrent une surface de 1500 m2<\/sup>, cette installation produira chaque ann\u00e9e quelques milliers de litres de carburant solaire \u00e0 des fins de d\u00e9monstration. En Espagne, la mise en exploitation d\u2019une premi\u00e8re installation commerciale, dot\u00e9e d\u2019une capacit\u00e9 annuelle de production de 1,25 million de litres, est pr\u00e9vue en 2025. \u00c0 l\u2019horizon 2030, Synhelion vise une capacit\u00e9 de production de 875 millions de litres par an. Pareille quantit\u00e9 de carburant permettrait de couvrir la moiti\u00e9 du besoin en k\u00e9ros\u00e8ne de la Suisse.<\/p>\n\n\n\n

Les industries qui ont besoin de chaleur industrielle \u00e0 haute temp\u00e9rature pourraient b\u00e9n\u00e9ficier de cette technologie innovante sous la forme d\u2019une alternative solaire : associ\u00e9 \u00e0 des accumulateurs thermiques, le r\u00e9cepteur solaire brevet\u00e9 offre jour et nuit une chaleur industrielle solaire de l\u2019ordre de 1000 \u00e0 1500 \u00b0C. Int\u00e9grer cette technologie dans des installations existantes repr\u00e9sente toutefois des d\u00e9fis consid\u00e9rables. De plus, pour que l\u2019utilisation soit rentable, il faut disposer d\u2019un emplacement tr\u00e8s ensoleill\u00e9 et suffisamment grand. La chaleur industrielle solaire \u00e0 haute temp\u00e9rature restera donc probablement limit\u00e9e \u00e0 des applications particuli\u00e8res.<\/p>\n\n\n\n

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Le ciment solaire \u00e0 port\u00e9e de truelle<\/h4>\n <\/div>\n \n\n\n\n

Pour \u00e9valuer le potentiel d\u2019une utilisation directe de la chaleur solaire, Synhelion s’est associ\u00e9e avec CEMEX, le cimentier mexicain d\u2019envergure mondiale. La fabrication de ciment est en effet responsable de 8 % des \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre dans le monde. Autant dire que le secteur a donc une carte particuli\u00e8rement forte \u00e0 jouer pour contribuer \u00e0 l\u2019atteinte des objectifs climatiques mondiaux. Une \u00e9tude men\u00e9e par les deux entreprises, qui s\u2019est achev\u00e9e en 2020, a d\u00e9montr\u00e9 la possibilit\u00e9 d\u2019une d\u00e9carbonation de la fabrication de ciment au moyen de chaleur solaire.<\/p>\n\n\n\n

En 2022, une installation situ\u00e9e \u00e0 Madrid a permis de d\u00e9montrer qu\u2019il \u00e9tait possible de fabriquer un lot de ciment solaire. L\u2019\u00e9tape suivante ? Elle consistera \u00e0 mettre en service dans une cimenterie une installation pilote offrant un processus continu. La jeune pousse de l\u2019EPFZ et CEMEX partagent l’ambitieux objectif de pouvoir commercialiser une installation d\u2019ici la fin de la d\u00e9cennie. Selon des estimations actuelles, les nouvelles installations pourront concurrencer les installations de fabrication de ciment aliment\u00e9es par des agents fossiles. \u00c0 moyen terme, la technologie destin\u00e9e \u00e0 la fabrication de ciment par le thermique solaire \u2013 moyennant des licences contractuelles \u2013 est susceptible de d\u00e9clencher une vague d\u2019innovation des processus s\u2019\u00e9tendant \u00e0 tout le secteur.<\/p>\n\n\n\n

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Vision d’une fabrication du ciment neutre en CO2<\/sub><\/h4>\n <\/div>\n \n\n\n\n

Le c\u0153ur du processus de fabrication du ciment est la production du clinker, qui sert de liant, par la cuisson de calcaire et d\u2019autres mati\u00e8res min\u00e9rales \u00e0 1400 \u00b0C environ dans un four rotatif tubulaire aliment\u00e9 par des \u00e9nergies fossiles. La chaleur produite par la centrale thermique de Synhelion atteint donc la temp\u00e9rature requise. Gianluca Ambrosetti mart\u00e8le une certitude. Pour lui, si l\u2019int\u00e9gration de la chaleur solaire dans le processus traditionnel de fabrication du ciment est difficile, elle est aussi rentable : \u00ab Notre technologie a le potentiel pour r\u00e9duire formidablement l\u2019empreinte carbone de la production du ciment. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

Pour les cimentiers, cette approche est prometteuse. Les combustibles fossiles utilis\u00e9s pour le four rotatif tubulaire sont responsables d\u2019un tiers seulement des \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre dues \u00e0 la production de ciment. Le reste des \u00e9missions n\u2019est pas d\u00fb \u00e0 la combustion mais d\u00e9coule du processus de cuisson, par r\u00e9action chimique du calcaire. Un proc\u00e9d\u00e9 innovant permet de capturer ces \u00e9missions suppl\u00e9mentaires de CO2<\/sub> relativement simplement, et le CO2<\/sub> r\u00e9cup\u00e9r\u00e9 peut servir \u00e0 une nouvelle utilisation : \u00e0 long terme, la jeune entreprise zurichoise caresse le projet d\u2019employer le CO2<\/sub> pour la fabrication de carburant synth\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n

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Des investisseurs strat\u00e9giques pour financer la start-up<\/h4>\n <\/div>\n \n\n\n\n

Synhelion, qui occupe une quarantaine de collaborateurs, a rassembl\u00e9 60 millions de francs lors de plusieurs lev\u00e9es de fonds. Certains investisseurs comptent utiliser la technologie pour d\u00e9carboner leurs op\u00e9rations : le groupe Lufthansa et sa filiale suisse SWISS, le groupe automobile AMAG, l\u2019aci\u00e9rie holding SMS Group et CEMEX.<\/p>\n\n\n\n

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