Oxycombustion. Une solution innovante pour réduire l impact environnemental des industries. R&D : Pilote de l Innovation du Groupe Air Liquide

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1 Oxycombustion R&D : Pilote de l Innovation du Groupe Air Liquide Une solution innovante pour réduire l impact environnemental des industries

2 Les enjeux énergétiques : au cœur des débats économiques et politiques internationaux Chaîne de développement de la technologie du brûleur À moyen terme, les combustibles fossiles DEPLOIEMENT SUR LE MARCHE demeureront la plus grande source d énergie ; cependant leur combustion génère un fort taux de CO2. Industrie du ciment Industrie du verre PREMIERE REFERENCE INDUSTRIELLE Oxycombustion : une voie prometteuse OPTIMISATION - AMELIORATION pour capter et stocker les émissions de CO2 issues des centrales MODELISATION TESTS EN LABORATOIRES électriques et des activités Production «d énergie propre» industrielles traditionnelles. Industrie de l acier Utiliser l oxygène présente deux avantages majeurs : l amélioration de la performance énergétique, la production de fumées très concentrées en CO 2, prêtes à être captées, stockées ou utilisées directement. DEVELOPPEMENT D UNE TECHNOLOGIE : DU CONCEPT A LA COMMERCIALISATION

3 Air Liquide Recherche & Développement Missions Développer la technologie de combustion avec des brûleurs spécifiques, adaptés à l utilisation de l oxygène. La température des flammes à l oxygène (2200 C-2700 C) est, en effet, nettement plus élevée que celle de combustion à l air (1900 C). Plateforme d essais Oxycombustion en chaudières Chaudière pilote 1 MW pour optimiser et tester la fonctionnalité des oxy-brûleurs (géométrie de la flamme et stabilité) CRCD, France Fournir des études de modélisation pour simuler l ensemble des phases du procédé d oxycombustion et pour optimiser la performance des fours. La modélisation permet d analyser et de prévoir des phénomènes physiques tels que les résultats de la démonstration d un procédé industriel. Modélisation de la température de la flamme Four 2 MW ALICE utilisé afin de concevoir les brûleurs pour divers procédés (verre, acier ) au Centre de Recherche Claude-Delorme (CRCD) France, un des centres de Recherche Air Liquide Développer des modules technologiques pour assurer un captage et stockage du CO 2 sûr et efficace. La recirculation des fumées permet de réduire les températures des flammes d oxycombustion. La purification de ces fumées apporte la qualité requise pour le stockage géologique. Banc de test (Floxynator ) pour simuler l injection d oxygène dans les fumées au Delaware Research and Technology Center (DRTC), Etats-Unis, centre de Recherche Air Liquide Produire de l oxygène grâce à des Unités cryogéniques de Séparation de l Air (ASU) performantes. Le couplage avec une centrale électrique offre de nouveaux avantages. L offre Air Liquide inclut l approvisionnement en oxygène par canalisations, générateurs sur site ou par réservoirs de stockage liquide. Unité de Séparation de l Air

4 L oxygène pour réduire les émissions de CO2 Collaboration Total - Air Liquide Lacq - France Air Liquide est partenaire de Total dans ce projet qui vise à démontrer la faisabilité du captage et du stockage du CO 2 pour une production d énergie propre. Air Liquide fournit à Total ses oxy-brûleurs ainsi que l oxygène, à partir d une unité de production sur le site. La technologie développée par Air Liquide maintient des flux thermiques adaptés à la chaudière tout en assurant une très haute concentration en CO 2. Les fumées riches en CO 2 sont ensuite nettoyées et comprimées. Le CO 2 issu est transporté par canalisation pour être injecté dans un ancien gisement de gaz naturel à m de profondeur. Air Liquide partenaire du projet ULCOS coordonné par ArcelorMittal Mefos, Luleå - Suède Collaboration Babcock & Wilcox - Air Liquide Clean Environment Development Facility, Ohio - Etats-Unis Babcock & Wilcox PGG (B&W PGG) et Air Liquide ont exploité avec succès une unité de 30 MW dans un mode de combustion à l oxygène pur (un record mondial jusqu ici). La prochaine phase de test utilisera différents types de charbon. A l issue de ce test, Air Liquide et B&W PGG ont l intention de mettre en œuvre cette technologie dans une usine de démonstration de plus grande taille où plus d un million de tonnes de CO 2 pourraient être captées chaque année. L oxycombustion pour augmenter les performances industrielles L oxycombustion offre de nombreux avantages pour les procédés de nos clients : augmentation de l efficacité thermique réduction de 20 à 60% de la consommation d énergie accroissement de la productivité meilleure qualité du produit final possibilité de brûler des combustibles de moindre qualité réduction des fumées réduction des émissions polluantes (NOx) et des coûts de traitement associés 40% des fours à verre techniques déjà convertis à l oxycombustion Dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO 2 Steelmaking), Air Liquide a développé, construit et testé un équipement-pilote à Luleå en Suède. Le CO 2 est séparé des gaz du haut fourneau avec valorisation des gaz résiduaires. Plus de 800 brevets Air Liquide dans ce domaine

5 Contacts Air Liquide Recherche & Développement Centre de Recherche Claude-Delorme (CRCD) 1, chemin de la porte des Loges Les Loges-en-Josas - BP Jouy-en-Josas Cedex - France Tel: +33 (0) Delaware Research and Technology Center (DRTC) 200 GBC Drive Newark (DE) USA Tel: comrd@airliquide.com Crédits photos : Jean-Yves Govin Sorel, photothèque Air Liquide Septembre PLDB 5580 Avec plus de salariés dans 75 pays, Air Liquide est leader mondial des gaz industriels et médicaux et des services associés. Grâce à des solutions innovantes s appuyant sur des technologies sans cesse renouvelées, Air Liquide produit des gaz issus de l air (oxygène, azote, argon, gaz rares...) et d autres gaz comme l hydrogène. Le Groupe contribue ainsi à la fabrication de nombreux produits de la vie quotidienne : bulles dans les boissons gazeuses, atmosphères de préservation pour les aliments emballés, oxygène pour les hôpitaux et les patients soignés à domicile, gaz ultra purs pour fabriquer des semi-conducteurs, hydrogène pour enlever le soufre des essences...