PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

La part croissante que va occuper le charbon dans la partition énergétique des prochaines décennies va se heurter aux problématiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Différentes stratégies de capture et de stockage du CO2 sont de ce fait actuellement étudiées et c’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet de recherche qui vise à analyser et améliorer la compréhension des mécanismes physico-chimiques de dévolatilisation et de combustion du charbon pulvérisé dans des conditions d’air enrichi en oxygène. Outre le choix du charbon en guise de combustible, le caractère innovant de ce projet repose sur l’utilisation d’un banc d’essai permettant d’étudier la combustion du charbon dans des conditions proches de celles rencontrées industriellement. En plus de la caractérisation détaillée des champs réactionnels (mesures de température par pyrométrie bichromatique et de vitesse par PIV), des mesures d’espèces gazeuses telles que O2, CO, CO2, NOx et SOx seront réalisées à différents stades de la combustion. Une innovation dans le domaine analytique sera également proposée via le couplage de l’Incandescence et de la Fluorescence Induites par Laser appliquée de façon originale au sein des flammes de charbon pulvérisé. Le comportement d’oxydation des particules de charbon et des semi-cokes dans des conditions d’oxycombustion sera également étudié grâce au couplage de la thermogravimétrie et de la spectrométrie de masse. Ces travaux permettront de collecter de façon inédite un grand nombre de données essentielles afin de mettre au point les mécanismes chimiques et les simulations numériques nécessaires au dimensionnement des futures installations de production d’énergie.