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18 décembre 2009

Le capteur gaz

Le gaz naturel constitue l'une des énergies les moins polluantes mais son utilisation est limitée par la variabilité de sa composition : le gaz naturel alimentant l'Europe est un mélange de plusieurs gaz.Cette difficulté a poussé Veolia Energie (Dalkia) à demander au Centre de recherche sur l'énergie de Veolia de trouver un procédé rapide d'analyse des variations de la composition du gaz. S'associant à l'école des Mines de Nantes, la R&D de Veolia a mis au point un nouveau capteur, commercialisé par ACTARIS, et qui équipe aujourd'hui 11 sites de Veolia.

Maîtriser la qualité du gaz, un enjeu environnemental

Le gaz naturel permet de produire simultanément de l'énergie thermique et électrique comme le fait Veolia Energie dans ses centrales de cogénération (moteurs, turbines à gaz et chaudière). L'excellent rendement énergétique du gaz naturel a pour avantage de limiter le rejet de polluants. Mais le gaz naturel a pour inconvénient de voir sa composition varier en fonction de sa provenance.
Dans une logique d'optimisation, la R&D de Veolia s'est donc vue confier la mise au point d'un procédé d'analyse qui permettrait aux centrales de s'adapter en temps réel aux variations du gaz.

Une recherche menée avec beaucoup d'énergie

Depuis 2000 une équipe de chercheurs issue du partenariat entre le Centre de recherche sur l'énergie de Veolia et l'école des Mines de Nantes, s'intéresse aux corrélations entre la composition du gaz naturel et ses propriétés physiques.
Ces corrélations ont pu être modélisées et les chercheurs ont mis en évidence que, statistiquement, la reconnaissance de 2 propriétés physiques d'un gaz suffit à identifier 3 composés du gaz naturel.
Les variations du gaz en termes de pouvoir calorifique ou d'indice de méthane sont donc perceptibles grâce à l'analyse de quelques paramètres physiques.
De ce constat est né un prototype. La recherche de Veolia s'est associée à ACTARIS, leader dans le comptage d'énergie, afin d'industrialiser ce prototype de capteur.
Le capteur est aujourd'hui commercialisé par ACTARIS avec le support de Veolia Energie.

Un futur sans eau dans le gaz

Après 6 ans de recherche et 4 brevets, le capteur gaz évalue en continu la qualité du gaz naturel. En connaissant ses variations de composition, on peut donc régler les moteurs en fonction et éviter deux inconvénients, la combustion anormale (auto-inflammation) et les ondes de choc dans le moteur (phénomène de « cliquetis »).
Les performances énergétiques sont ainsi optimisées tout comme les performances environnementales des installations fonctionnant au gaz.
En facilitant l'exploitation industrielle du gaz naturel, la R&D de Veolia invente donc une nouvelle façon de faire rimer technologie et écologie.

« Nous sommes partis d'une idée, c'est-à-dire quasiment de zéro, pour arriver à un produit en 6 ans... Pour un chercheur, c'est très gratifiant ! (...) Et ce n'est pas fini : nos travaux ouvrent de nombreuses perspectives ! (...) Aujourd'hui, le capteur fait encore 15 kilos mais il est tout à fait possible de l'adapter pour une application embarquée dans des voitures. En attendant, on pourrait déjà équiper des bus... »
Camal Rahmouni, responsable du projet « capteur gaz naturel » au Centre de recherche sur l'énergie de Veolia Environnement