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GAT 10 : Combustion et capture du CO2
- Résumé -
L’objectif principal du GAT proposé au CNRS est d’entamer
une réflexion approfondie, continue et pérenne sur les moyens à mettre en
œuvre pour identifier les problématiques de recherche à développer en
priorité dans les domaines de la combustion propre et de la capture du CO2. Des
solutions scientifiques devront déboucher sur des Projets de Recherche
Intégrée (PRI) pour optimiser des systèmes de production d’énergie en
épargnant les réserves naturelles en hydrocarbures tout en réduisant les
nuisances à la fois sur l’environnement et la santé humaine.
Les domaines d’applications concernés (hors aéronautique) :
-
moteurs automobiles ;
-
foyers, chaudières et brûleurs industriels ou domestiques ;
-
turbines à gaz (TAG) ;
-
brûleurs catalytiques ;
-
incinérateurs ;
-
capture et destruction des gaz à effet de serre issus de la combustion industrielle.
Les solutions scientifiques et technologiques à apporter devront porter principalement sur :
-
l’utilisation de carburants renouvelables issus de
la biomasse, les biocarburants, les gaz de synthèse, les combustibles
spéciaux ou alternatifs purs ou en mélange avec des hydrocarbures ;
-
la réduction de la consommation des hydrocarbures,
des émissions des gaz à effet de serre et d’oxydes d’azote par
la combustion de mélanges globalement pauvres en combustible dans les
moteurs, foyers, chaudières, turbines à gaz terrestres,
incinérateurs, brûleurs catalytiques ;
-
la réduction de la production des particules et des
goudrons et leur élimination des fumées (réduire les nuisances à l’environnement
et l’encrassement des échangeurs) ;
-
la sécurité industrielle (explosions) ;
-
l’adaptation des technologies actuelles pour
faciliter et réduire les coûts de la capture du CO2.
Dans l’ordre croissant d’attente des résultats, les
préoccupations se classent ainsi (hors verrous scientifiques ou technologiques) :
-
réduction de la formation des oxydes d’azote, des particules et goudrons ;
-
optimisation des rendements thermiques ;
-
Introduction de carburants de substitution (biomasse, biocarburants, combustibles alternatifs) ;
-
réduction du nombre de carbone dans les molécules de
carburants (combustion du méthane puis de l’hydrogène) afin de
réduire les rejets de CO2 pour une puissance dégagée donnée ;
-
adaptation des systèmes énergétiques afin de faciliter la capture des gaz à effet de serre ;
-
capture du CO2 ;
-
destruction définitive du CO2 .
Si certains des thèmes nécessaires à l’amélioration
des systèmes énergétiques sont déjà des préoccupations actuelles des
industriels, les axes de recherche liés à la capture et à la
destruction du CO2 restent encore extrêmement coûteux à mettre en place
et sont considérés comme des domaines en veille technologique. Un effort
de recherche académique doit donc leur être affecté.
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