Combustion par voie humide (CVH) et pompe à vapeur d’eau (PAVE)

L’énergie est un concept flou pour la plupart d’entre nous. Humaine, animale, venue du feu, combustion des végétaux et autres matières vivantes, fossile, on sait ce qu’elle représente d’indispensable à la vie, si elle n’est la vie elle-même.

L’énergie fossile, par nature à l’état de stock, est précieuse justement par l’existence même de ses stockages et de sa capacité à être embarquée à l’état de stock. Dans un monde fini, elle est forcément elle-même en quantité finie même si on continue de temps à autre à en trouver de nouveaux gisements.

Contrairement aux peurs nées de la crise pétrolière de 1973 et des suivantes, l’utilisation, même abusive, des hydrocarbures fossilisés n’a pas menacé le développement industriel, ni la civilisation occidentale. C’est l’impact environnemental qui reste la vraie menace pour la survie à long terme du modèle de développement économique des pays dits développés.

Certes, la transition énergétique vers les énergies renouvelables est indispensable, mais le pétrole et les hydrocarbures qui le composent ont encore de beaux jours devant eux pour produire l’électricité dont nous avons besoin pour nos activités et notre confort et également pour propulser les aéronefs commerciaux ou militaires et les navires commerciaux ou militaires. De même, les automobiles et autres véhicules terrestres ne sont pas près de pouvoir se dispenser de leur stock embarqué de carburant, plus ou moins polluant. Et les hydrocarbures représentent encore aujourd’hui (fin des années 2010) et malgré les efforts et autres subventions publiques, plus de 85 % de l’énergie consommée par l’activité humaine planétaire.

Il s’agit ici de montrer que l’enjeu d’une utilisation des énergies fossiles la plus propre possible reste un défi essentiel car toute avancée vers plus de propreté joue à la fois, et sur l’économie de la ressource et sur la diminution de l’impact environnemental.

Parmi les pistes insuffisamment connues, il y a la combustion par voie humide…

Mais n’oublions pas ici que le premier des polluants reste le SO₂ qui devrait exiger l’abandon des fiouls les plus chargés en soufre ou son élimination avant combustion. C’est une pollution dont le fret maritime est le plus gros émetteur mais que l’on retrouve également dans certaines grandes métropoles sujette au smog.

Le SO₂ entraîne une inflammation des bronches, qui provoque toux et essoufflement ; il est aussi impliqué dans de nombreuses maladies respiratoires et cardiaques. C’est le principal responsable des pollutions et autres pluies acides. Toutefois dans cet article, il est considéré que le combustible a été traité et est exempt de soufre au moment où il entre dans la chambre de combustion. Dans ce contexte, les systèmes d'épurateurs à désulfuration des gaz de combustion (SO₂) ne sont donc pas longuement évoqués.

L’expression « combustion par voie humide » est un aphorisme qui contient l’idée qu’une eau additionnelle autre que l’eau pouvant exister naturellement contenue par les combustible et comburant est présente dans la zone de la combustion avant même que l’eau issue des réactions chimiques n’ait commencé à se former.

Les avantages de la combustion humide sont la diminution de la pollution par les oxydes d’azote et les perspectives d’amélioration des performances des machines thermiques avec combustion.

Cette forme de combustion est à la base du développement d’un diagrame spécifique dit diagramme hygrométrique de combustion (DHC) et d’une métrologie adaptée, également présentés dans cet article.