Enogia optimise la production des cogénérations biogaz avec ses micro-ORC

Un article paru dans le Bioénergie International n°38 de août-septembre 2015

La microturbine Enogia, photo Enogia

Enogia propose des centrales à cycle organique de Rankine (ORC) permettant de convertir les rejets thermiques en électricité. Cette solution énergétique clé-en-main améliore la productivité des unités de méthanisation en produisant 5 à 10% d’électricité additionnelle à partir de la même quantité de biogaz. La particularité des ORC ENOGIA est la conception sur mesure d’une micro-turbine haute performance permettant une grande fiabilité et efficacité.

ENOGIA est une start-up française basée à Marseille qui s’est constituée en 2009 autour de la volonté de valoriser les pertes thermiques et ainsi limiter les gaspillages énergétiques des groupes électrogènes, des cogénératrices, des transports et des sites industriels.

À l’issue de cinq ans de recherche et développement, ENOGIA commercialise aujourd’hui une gamme de produits adaptés à la valorisation des rejets thermiques de petite et moyenne puissance, pour les secteurs de la production d’énergie et de la valorisation des déchets, ainsi que les rejets de chaleur des procédés industriels.

Une innovation majeure

La micro-turbine ORC d’Enogia

Les fondateurs d’ENOGIA, ingénieurs en physique et mécanique de pointe, ont exploité le principe thermodynamique du cycle de Rankine et y ont apporté un élément additionnel en rupture totale avec l’état de l’art : une micro-turbine à très hautes performances brevetée par ENOGIA. ENOGIA est la seule entreprise à pouvoir se positionner sur des sources de chaleur à faible température grâce à cette turbine permettant de couvrir une gamme de puissances allant de 10 à 100 kW électriques.

ENOGIA produit ainsi des micro-centrales électriques à cycle organique de Rankine, entièrement réalisées en France avec des composants européens, qui se nourrissent de rejets thermiques pour produire de l’électricité et améliorer l’efficacité énergétique des systèmes sur lesquels elles sont installées.

Schéma de principe de la récupération d’énergie sur les gaz d’échappement par Enogia

Le module ORC ENOGIA est conçu pour être une solution clés−en−mains qu’il faut simplement raccorder hydrauliquement à l’installation de cogénération sur le réseau d’eau chaude existant. Les brides sur les 2 boucles d’eau sont déjà en place pour en faciliter la mise en œuvre. Au niveau du raccordement électrique, l’onduleur de réinjection triphasé est intégré et le raccordement simplifié.

Groupe ORC Enogia de 10 kWé, photo Enogia

Une technologie sur-mesure

Adaptée sur mesure en fonction des besoins spécifiques de l’utilisateur, la micro-turbine ENOGIA est ajustable à la puissance disponible et aux conditions de température de celui-ci, ce qui n’était jusqu’alors pas possible avec les solutions volumétriques existantes.

Le confort d’utilisation du produit est à souligner : l’installation est une solution « clés-en-mains », et le module est entièrement autonome après installation. Son fonctionnement est automatisé à l’aide d’une loi de régulation brevetée par ENOGIA. De plus, un système de lubrification particulier est intégré au module et permet d’en assurer la longévité. En effet, les guidages sont lubrifiés par le fluide de travail, un fluide frigorigène répondant aux normes européennes de sécurité et d’environnement. Ce système permet d’éviter l’utilisation d’huile que l’on trouve généralement mais qui diminue les performances thermodynamiques.

Récupération de l’eau de refroidissement moteur, schéma Enogia

L’absence de frottement entre les pièces permet un faible niveau d’usure et donc un faible MTBF (temps moyen entre les pannes). Le module est entièrement hermétique ce qui permet d’éviter les fuites de liquide réfrigérant dans l’atmosphère.

Les modules ORC ENOGIA complets sont également les plus fiables et compacts sur le marché actuel, avantages pouvant être exploités dans le cas d’applications mobiles telles que le transport.

Groupe ORC Enogia de 10 kWé sans sa jaquette, photo Enogia

Les applications possibles

La société a rapidement développé ses références en France et à l’international et compte aujourd’hui 18 références dans 8 pays (Italie, Royaume-Uni, Brésil, Grèce, Burkina Faso, Allemagne, Chine). ENOGIA bénéficie également d’un partenariat stratégique avec l’Institut Français du Pétrole et des Energies nouvelles (IFPEN) qui l’accompagne dans le développement de la technologie Rankine.

La micro-turbine cinétique brevetée par ENOGIA a ainsi fait ses preuves au sein de machines ORC ayant différents domaines d’applications : plusieurs modules ont été mis en place pour valoriser la chaleur fatale sur des moteurs ou turbines à gaz fonctionnant au biogaz agricole. Les technologies permettant de convertir la chaleur en électricité sur de faibles puissances et sur des plages de températures adaptées à la méthanisation étaient jusqu’ici inexistantes. La solution d’ENOGIA offre donc des possibilités d’efficacité énergétique à des secteurs inexploités.

Les ORC installés à Treviso (Italie) et Ker Noé (France) tournent par exemple depuis une dizaine de milliers d’heures environ, et permettent par exemple aux unités de méthanisation de produire 5 à 10% d’électricité additionnelle. ENOGIA a également su adapter sa technologie au biogaz de décharge, en travaillant notamment avec Veolia. Cette avancée lui permet de valoriser les pertes thermiques au niveau des sites d’enfouissement, secteur d’avenir dans la thématique actuelle de développement durable. Des ORC ont par ailleurs été mis au point pour des chaudières à combustible et des installations de cogénération biomasse. Le solaire thermodynamique à concentration est lui-aussi un marché porteur d’ENOGIA, notamment à l’étranger.

Le module ORC de l’unité de méthanisation Ker Noé dans les Côtes d’Armor, photo Enogia

Enfin, la société a développé en partenariat avec l’IFPEN un ORC pour Alstom, destiné à un moteur train diesel : l’électricité supplémentaire produite est alors réinjectée sur la traction, diminuant la consommation de carburant et donc l’émission de gaz à effet de serre.

Site d’un ORC Enogia à Trévise en Italie, photo Enogia

ENOGIA prévoit de continuer à s’implanter dans le secteur de la méthanisation agricole et des déchets, particulièrement porteur du fait de tarifs de rachat de l’électricité attractifs, notamment en Allemagne et en Italie : en Europe le nombre d’unités de méthanisation en service est de l’ordre de 10000, et le nombre d’installations nouvelles est en croissance continue depuis 2005. Les centrales ENOGIA permettent d’équiper 90% de ce marché. Les clients potentiels sont les services aux collectivités (biogaz de décharge, station d’épurations : SITA, VEOLIA) ou encore les équipementiers méthanisation (méthanisation agricole).

Un véritable atout écologique

Avec un rendement moyen de 5 à 10% d’électricité excédentaire produite selon les applications et les conditions d’utilisation, la technologie ENOGIA présente un formidable gain d’énergie car elle est directement réutilisable, permettant ainsi à son possesseur de diminuer sa facture d’énergie ou d’améliorer ses revenus. La chaleur résiduelle de la boucle froide du module est elle-aussi réutilisable à d’autres fins en étant redirigée vers le réseau de chaleur du site d’installation (séchage de biomasse, chauffage des bâtiments, …).

Turbines Enogia, photo Enogia

Dans le domaine des transports, maritimes ou ferroviaires, l’électricité produite à partir du moteur est redistribuée sur les auxiliaires, ce qui a pour effet de diminuer sa consommation de carburant : les émissions polluantes s’en trouvent ainsi minimisées.

Utiliser la technologie ENOGIA c’est donc accroître l’efficacité énergétique, mais plus encore ; il s’agit aujourd’hui de répondre à un besoin énergétique grandissant des populations, et ce en limitant un gaspillage de nos ressources et l’émission de gaz à effet de serre.

Contact : info@enogia.com – 04 84 25 60 17 – www.enogia.com

Voir également :

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