1 - CONCEPTS SCIENTIFIQUES FONDATEURS DE LA PRODUCTION D’ÉNERGIE

• 1.1 - Dérèglement climatique
• 1.2 - Thermodynamique de la conversion d’énergie
• 1.3 - Dégradation d’énergie mécanisable
  Figure 1 - Schéma de conversion d’énergie dans une machine thermique
• 1.4 - Rendement thermique au sens du premier principe de la thermodynamique
  Figure 2 - Évolution du rendement thermique schématique en fonction de son rapport volumétrique de compression Figure 3 - Évolution des différents rendements d’un moteur thermique en fonction de son taux de compression
• 1.5 - Rendement thermique au sens du second principe de la thermodynamique

2 - RÉCUPÉRATION DES ÉNERGIES NON MÉCANISÉES

• 2.1 - Couplage des transferts cycliques de masse et d’énergie
  Figure 4 - Mécanisme périodique de couplage des transferts de masse et d’énergie
• 2.2 - Moteur adiabatique
  Figure 5 - Moteur à isolation thermique Figure 6 - Évolution du taux d’énergie primaire dissipé dans les circuits de refroidissement en fonction de la pression moyenne effective Tableau 1 - Bilan d’énergie comparé d’un moteur atmosphérique et d’un moteur [...]
• 2.3 - Bilan d’énergie
  Figure 7 - Distribution d'énergie en pleine charge d'un moteur diesel turbo suralimenté Figure 8 - Distribution d'énergie en charge partielle d'un moteur diesel turbo suralimenté Figure 9 - Bilan thermique d’un moteur industriel stationnaire d’une dizaine de MW (à 500 < N < 1 500 rpm) Figure 10 - Processus de conversion énergétique d’un moteur exprimé au sens du premier principe de la thermodynamique Figure 11 - Bilan énergétique d’un moteur agricole de cylindrée 3,92 L à 2 350 tr.min−1 Figure 12 - Diagramme de la distribution des énergies en fonction de la vitesse de rotation du moteur
• 2.4 - Bilan d’exergie
  Figure 13 - Cartographie de l’exergie contenue à l’échappement d’un moteur diesel en fonction de la pression moyenne effective et du régime de rotation Figure 14 - Cartographie de l’exergie contenue dans le circuit de réfrigération d’un moteur diesel en fonction de la pression moyenne effective et du régime de rotation (PMEF)

3 - VALORISATION DES ÉNERGIES FATALES

• 3.1 - Nouveaux enjeux bas carbone de la valorisation d’énergie additionnelle
• 3.2 - Domaine comparé de puissance des turbomachines et des moteurs
  Figure 15 - Évolution de l’efficacité énergétique des machines thermiques en fonction du niveau de puissance
• 3.3 - Cycles complexes de polygénération
  Figure 16 - Récupération d’énergie dans une turbine à gaz Figure 17 - Cycle avec récupération de chaleur Figure 18 - Schéma d’une turbine à gaz avec circuit de dérivation Figure 19 - Évolution du rendement thermique en fonction du taux de dérivation à l’échangeur Figure 20 - Évolution du rendement de cogénération en fonction du taux de dérivation Figure 21 - Évolution de la température en fonction du taux de dérivation Figure 22 - Unité cogénérée de moteur diesel turbo suralimenté (2 x 20 MW) Figure 23 - Bilan thermique d’une unité cogénérée d’un moteur diesel turbo suralimenté (2 x 20 MW) Figure 24 - Tri-génération d’un groupe bloc de réfrigération Figure 25 - Sources de récupération d’énergie fatale dans un moteur thermique Figure 26 - Production additionnelle d’énergie mécanique et thermique
• 3.4 - Micro-cogénération et mini-cogénération
  Figure 27 - Production séparée de chaleur et d’électricité (source Ademe) Figure 28 - Cogénération de chaleur et d’électricité (source Ademe) Figure 29 - Schéma d’une cogénération par moteur alternatif à combustion interne (source Atee) Figure 30 - Schéma de principe d’une cogénération par turbine à gaz Figure 31 - Schéma de principe d’une micro-cogénération par turbine à gaz avec échangeur et récupérateur de chaleur Figure 32 - Turbine à gaz à deux arbres Figure 33 - Rendement électrique d’une turbine à gaz avec récupérateur Figure 34 - Principe des moteurs à air chaud – Moteur Stirling (sans soupapes ni clapets) version Alpha Figure 35 - Principe des moteurs à air chaud – Moteur Ericsson avec soupapes Figure 36 - Schéma de principe d’une pile à combustible hydrogène/oxygène

4 - CONCLUSION

5 - PERSPECTIVES

6 - GLOSSAIRE