L'oxycarburant expliqué :comment l'oxygène pur améliore l'efficacité des centrales électriques

L'oxycarburant consiste à brûler du carburant avec de l'oxygène pur au lieu du mélange d'oxygène, d'azote et de dioxyde de carbone présent dans l'air. Lorsque le combustible est brûlé avec de l’oxygène pur, toute teneur en dioxyde de carbone peut être stockée sans qu’il soit nécessaire d’éliminer l’azote, étape essentielle dans la purification des déchets dans les centrales électriques. Les gaz rejetés par les centrales électriques contiennent 75 % d’azote, qui doit être éliminé de toute vapeur de dioxyde de carbone. L'application la plus prometteuse concerne les centrales électriques au charbon, mais les turbines à gaz, la production d'oxygène et les applications de soudage pourraient également en bénéficier.

Les centrales électriques au charbon peuvent être reconfigurées pour brûler de l'oxy-combustible sans modifier la conception de la chaudière, bien que la température de combustion soit élevée pour la plupart des chaudières. Le processus d'oxycombustion produit du charbon avec une température de combustion beaucoup plus élevée, mais cela peut être contrôlé en mélangeant de l'oxygène avec de la vapeur ou des gaz de combustion provenant d'autres processus de l'usine. L'azote n'est présent dans la chaudière qu'à de faibles niveaux, et peu d'azote ou d'oxyde nitrique est produit pour contaminer l'air.

Les gaz de combustion résultant de la combustion de combustibles fossiles avec de l'oxycombustible sont exempts d'azote. Le dioxyde de carbone et l'eau sont les principaux composants du gaz, qui peuvent être concentrés en flux de dioxyde de carbone presque pur. L'avantage est que le gaz restant peut être comprimé, séché et purifié beaucoup plus rapidement et à moindre coût que les méthodes traditionnelles avant d'être transféré vers le stockage.

Le cycle des turbines à gaz est amélioré grâce à l'utilisation d'oxy-carburant, mais comme les aubes des turbines à gaz ne tolèrent pas bien les températures élevées, les turbines nécessitent une refonte pour fonctionner avec du carburant oxygéné. Les gaz de combustion à haute température sortant d’une turbine modifiée rendent le cycle de la vapeur plus efficace. Le soudage et le coupage à l'oxy-combustible permettent également aux soudeurs de mieux contrôler la quantité de chaleur générée, de sorte que la température d'une zone de soudage peut être maintenue à des niveaux sûrs. La taille et la forme des cordons de soudure sont plus faciles à contrôler, et les changements nécessaires pour utiliser l'oxy-combustible en soudage sont plutôt simples.

Des applications complètes de l'oxy-combustible sont encore en cours de développement. La technologie a été testée aux États-Unis, au Canada, en Europe et au Japon, et sa complexité et ses risques moindres sont attrayants. La demande de centrales à charbon à combustion propre et d’installations de production d’électricité plus sûres pour l’environnement pourrait déclencher une forte augmentation des systèmes de carburant à base d’oxygène à mesure que la technologie progresse. La production d'oxygène et sa séparation de l'air à un coût inférieur à celui des méthodes cryogéniques pourraient également être possibles.

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Par Andrew Kirmayer

Andrew Kirmayer, écrivain indépendant possédant sa propre entreprise d'écriture en ligne, crée du contenu attrayant dans divers secteurs et disciplines. Titulaire d'un diplôme en écriture créative, il est habile à rédiger des articles, des blogs, des communiqués de presse, du contenu de sites Web, des textes Web convaincants et bien plus encore, le tout dans le but de faire du Web un lieu plus informatif et plus attrayant pour tous les publics.