Couverture ElectroniqueS n°127

Le CEA, Snecma Moteurs et Dalkia France vont développer un système de cogénération par pile à combustible avec une aide du conseil régional du Centre de 3 millions d'euros. Un prototype de 5 kW est prévu pour alimenter un lycée technique. La Région Centre vient de s'engager concrètement dans le développement durable. Exemple de cette volonté régionale : le projet Gecopac, pour lequel le conseil régional du Centre vient d'accorder une subvention de 3 millions d'euros. Ce projet, dont l'acronyme signifie “ génération d'énergie combinée par pile à combustible ”, porte en effet sur le développement d'un système complet de cogénération avec, à terme, la réalisation d'un prototype d'une puissance de 5 kW. Les travaux de recherche et de conception seront effectués sur le site du CEA Le Ripault, situé à Monts (Indre-et-Loire), en commun avec Snecma Moteurs, un intégrateur de systèmes complexes, et Dalkia France, un leader dans les services énergétiques aux collectivités et aux entreprises. Ce projet est par ailleurs réalisé dans le cadre d'un partenariat avec le rectorat d'Orléans-Tours. Une fois réalisé, le prototype de 5 kW équipera en effet un lycée technique régional dont le nom sera communiqué en juin prochain. L'objectif de la Région consiste à créer ainsi, au-delà de la mise au point d'un générateur d'énergie, une véritable plate-forme pédagogique pour la formation des professionnels indispensables dans le paysage énergétique du futur. Le projet Gecopac devrait être finalisé d'ici quatre ans et demi. Cela inclut une année complète d'exploitation du prototype. Le budget total s'élève à 9,3 millions d'euros.Un véritable outil pédagogiqueLe marché de la cogénération est estimé, en France, à environ 10 000 MW par an, avec un décollage prévu en 2005. Actuellement, la part de la cogénération dans la production d'électricité est de 11 % en Europe. Selon le livre vert de la Commission européenne, cette part devrait atteindre 18 % en 2010. Mais le pourcentage varie selon les pays, en fonction de la différence entre le prix du gaz et le prix de l'électricité et de la technologie utilisée pour la production d'électricité (nucléaire ou matériaux combustibles). Il existe à ce jour diverses nouvelles techniques adaptables à la cogénération résidentielle, la plupart encore à l'étude ou au stade de prototype(1). Selon le CEA, l'utilisation d'une pile à combustible au lieu d'un moteur ou d'une microturbine à gaz, par exemple, permettrait à la cogénération d'énergie d'être plus compétitive car elle offre un meilleur rapport électricité/chaleur, ainsi qu'un impact limité sur l'environnement. Alimenté par le réseau de gaz naturel, le système de cogénération chaleur-électricité Gecopac intégrera une pile à combustible de type Sofc (Solid (2) oxyde fuel cell), que le CEA mettra au point, et sera couplé au réseau électrique de son lieu d'exploitation. Rappelons qu'une pile à combustible utilise un principe de recombinaison d'hydrogène et d'oxygène pour produire de l'électricité. En attendant que l'hydrogène devienne une source aisément accessible et distribuée, le choix du gaz naturel en tant que vecteur énergétique apparaît comme une solution viable. Le système Gecopac comprend un c&oelig;ur de pile, une unité de traitement du combustible, une unité de conversion de puissance et de contrôle-commande, ainsi que différents modules nécessaires à la gestion thermique interne et externe du système. Dans un premier temps, le projet prévoit la réalisation d'une maquette du système de cogénération d'une puissance de 1 kW. Cette maquette, qui devrait être terminée d'ici trois ans, sera implantée sur le site du CEA Le Ripault. Elle permettra d'étudier la faisabilité de l'ensemble avant de passer à la réalisation du prototype de 5 kW. L'objectif de la Région Centre consiste à faire de ce dernier un véritable outil pédagogique, au-delà de sa réalisation pure. D'où son implantation dans un lycée technique régional, où il devrait servir de support à une approche de formation pluridisciplinaire (mesures physiques, thermiques, automatismes, conversion d'énergie, etc.). Le planning du volet pédagogique est donc coordonné avec celui du projet Gecopac. Un cahier des charges et le lycée où sera implanté le système de cogénération vont être définis d'ici juin 2004. Les équipes pédagogiques seront ensuite préparées au cours de l'année scolaire 2004-2005. L'aspect pluridisciplinaire de l'ensemble nécessitera de mutualiser les ressources et les compétences de plusieurs établissements. Pour les élèves et étudiants, l'application concrète devrait, elle, apporter une motivation supplémentaire à une formation dans un secteur d'avenir. Voir notre lexique page 27.(1) Voir nos numéros des 7 février et 14 juin 2002, et des 9 mai et 30 octobre 2003.(2) Le CEA concentre ses recherches sur deux types de piles à combustible. La technologie Pemfc (Proton exchange membrane fuel cell) est considérée comme la mieux appropriée à l'automobile. La technologie Sofc est, elle, plutôt destinée aux applications stationnaires.

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