A chaque nouvelle acTTTus, la parole est donnée à un lauréat des Trophées de la Valorisation de la Recherche 2020. Découvrez la tribune de Laurent Selle – Chargé de recherche CNRS – Laboratoire IMFT, lauréat du Trophée Collaboration en Occitanie 2020.
Laurent Selle a mis au point pour la société languedocienne Bulane, un procédé d’hybridation à l’hydrogène pour un brûleur de chauffage individuel ; cette innovation pourrait permettre, à terme, de remplacer le carburant des chaudières par de l’hydrogène vert produit à partir de ressources renouvelables.
Combustion et transition
Au niveau mondial, 80% de l’énergie primaire est produite par combustion d’un carburant fossile. Pour la production d’électricité c’est le charbon qui domine, le pétrole assure l’essentiel de la mobilité et le gaz de la production de chaleur (et une part de l’électricité). L’impact sur le climat des émissions de CO2 associées à cette combustion appelle de toute urgence à ce qu’on nomme la « transition énergétique ».
En tant que chercheur en combustion, vouloir contribuer à cette transition impose l’étude de carburants issus de sources non-fossiles. Les candidats potentiels sont, entre autres : l’hydrogène, l’ammoniac, les biocarburants et des carburants de synthèse produits à partir de sources énergétiques bas-carbone.
Si les sujets de la production d’électricité et de la mobilité sont les plus fréquemment discutés, les besoins en chaleur industrielle et domestique comptent pour la moitié de la consommation finale d’énergie et la décarbonation de ce secteur est un enjeu majeur.
Projet et collaboration avec Bulane
En 2018 j’ai pu rencontrer Nicolas Jerez, CEO et fondateur de la société Bulane à la faveur d’un groupe de travail organisé par la Région Occitanie. La société Bulane a un positionnement unique en France puisqu’elle propose des solutions de brasage avec une flamme d’hydrogène issu d’électrolyseurs qu’elle développe. Ils ont été intéressés par la compétence de l’équipe de l’IMFT en combustion de l’hydrogène, alors appliquée à la propulsion fusée, et ont partagé avec nous leur vision d’un chauffage domestique à l’hydrogène.
Grâce au dynamisme d’une startup comme Bulane, les choses sont allées très rapidement et en quelques mois nous avions posé les bases d’une preuve de concept et d’un contrat de collaboration. L’idée était de démontrer en laboratoire que les brûleurs de chaudières domestiques actuelles pouvaient être hybridés avec de l’hydrogène, sans changement technologique.
Si le fait de remplacer partiellement le gaz naturel par de l’hydrogène est envisagé dans les réseaux de distribution, la solution proposée par Bulane est une production localisée de l’hydrogène avec un électrolyseur couplé à la chaudière. Nous avons pu démontrer ensemble que cette solution avait un meilleur potentiel de diminution des émissions de CO2.
Que retenir de cette aventure… qui continue !
Sur le plan technique, nous avons pu démontrer qu’une diminution de 20% des émissions CO2 était possible, à service égal, avec des brûleurs existants. Grâce à ce premier succès, nous avons enchainé avec une deuxième collaboration sur un brûleur plus puissant destiné à l’industrie. Nous avons pour ce faire, recruté un Ingénieur de Recherche qui consacre plus de 80% de son temps à cette collaboration et dont l’activité est financée pour encore une année. La vision partagée par Bulane et le laboratoire qu’il est nécessaire d’investir dans les ressources humaines pour pérenniser les compétences est un des ingrédients de cette réussite.
Si la dimension scientifique n’était pas le premier objectif, ces travaux réalisés en laboratoire avec des personnels qualifiés et des diagnostics de précision ont révélés de nouveaux enjeux associés à la combustion de l’hydrogène. Les effets de courbure de flamme et de couplage avec la thermique sont maintenant au cœur de projets plus fondamentaux menés dans l’équipe.
C’est enfin en grande partie à la dimension humaine que tient la réussite de cette collaboration. Une relation de confiance et une fluidité du processus de décision nous ont permis de revoir en cours de route de nombreux aspects du projet afin de toujours choisir la voie la plus prometteuse. Au travers de visites et d’échanges fréquents, les équipes du laboratoire et de Bulane se sont interconnectées, jusqu’à l’embauche d’un nouveau personnel Bulane, accueilli à temps plein à l’IMFT pendant 6 mois.
La nature semblant clémente avec nos investigations de la combustion d’hydrogène pour la production de chaleur, une nouvelle phase va débuter dans quelques mois avec une thèse qui se déroulera à l’IMFT, cofinancée par Bulane et la Région Occitanie.
Voir le replay du LIVE des Trophées de la Valorisation de la Recherche 2020 : ICI
