Entre les déchets et l’électricité, une torche à plasma

Dès la fin de l’année prochaine, la construction d’une unité de production d’électricité à partir de déchets grâce à un procédé de gazéification avec étage additionnel plasma va débuter au Portugal. Fruit d’un partenariat entre Europlasma, spécialisée dans des procédés industriels basés sur la technologie de la torche à plasma, et Regenco, une société luxembourgeoise qui, avec plus de 350 MW en développement est spécialisée dans les sites de production d’énergie renouvelable, et d’une association avec Eneolica, filiale de Lena, grand groupe portugais de travaux publics, cette installation produira 8 MW d’énergie électrique dès le début de 2011. Il s’agira de la troisième unité de ce type, après Morcenx, en France (12 MW) et Port-Hope, au Canada (20 MW)Cette future installation bénéficiera du procédé d’Europlasma pour convertir les déchets ménagers résiduels de la région en bio-syngas puis en électricité à l’aide de turbines à gaz. Les torches à plasma sont des outils thermiques qui peuvent remplacer les brûleurs de combustible fossile avec une efficacité allant jusqu’à 85%. Appliquée au traitement des déchets, une torche à plasma permet une destruction totale du déchet : les composés organiques sont totalement transformés en gaz de synthèse (syngas) et les composés inorganiques sont transformés en un verre inerte qui peut être valorisé et revendu comme agrégat ou composé de sous-couche routière. Elle trouve son intérêt dans tout type de traitement thermique apportant une facilité d’opération et une réduction de coûts basés sur un prix énergétique stable. De plus, le plasma n’engendre aucune forme d’incinération. Créée en 1992, la société Europlasma a mis au point des procédés permettant de traiter et de valoriser différents types de déchets (amiante, cendres toxiques,…). Les torches Europlasma sont des torches à arc non transféré développées au départ par EADS-LV (anciennement Aérospatiale) pour tester la résistance des matériaux des missiles ou des véhicules spatiaux lors de leur entrée dans l’atmosphère. Elles permettaient en effet de produire, à partir d’un gaz standard, un plasma présentant des températures élevées, bien supérieures aux températures atteintes par les moyens de chauffage conventionnels. La technologie plasma proposée par Europlasma est constituée de deux électrodes tubulaires connectées à une chambre d’injection d’un gaz tournoyant. Des sessions de tests ont montré que la torche peut fonctionner avec quasiment n’importe quel mélange de gaz (air, Ar, CO, Hélium, CO2, H2, N2, CH4, O2). L’allumage de l’arc est obtenu par un circuit court. La température du dard plasma résultant est typiquement de l’ordre de 4000°K alors que son enthalpie moyenne est dans la tranche de 5 MJ/kg air à 8 MJ/kg air. Pour augmenter la durée de vie des électrodes, un champ magnétique contrôle le mouvement de la racine de l’arc de l’électrode amont tandis que le gaz d’injection contrôle naturellement l’électrode aval. Les électrodes et la chambre d’injection sont refroidies par de l’eau déionisée et pressurisée.Le dernier développement d’Europlasma est la valorisation des déchets par un procédé de gazéification avec étage additionnel plasma pour la production d’électricité. L’entreprise a, en effet, développé un nouveau système, Turboplasma, ayant pour but d’améliorer les unités de gazéification en maximalisant la génération d’énergie renouvelable. Il s’agit d’un réacteur tubulaire à haute température, garni de réfractaires, avec 1 ou 2 torches en entrée, positionné à la suite d’une unité de gazéification de déchets ou de biomasse standard. Son principal avantage est de permettre un meilleur raffinage du gaz de synthèse et de se débarrasser des goudrons.