La production d’électricité à partir de cycles de puissance au dioxyde de carbone supercritique (sCO2) a été réalisée pour la première fois par l’usine pilote STEP Demo. Cette installation de 169 millions de dollars, située à l’Institut de Recherche du Sud-Ouest (SwRI) à San Antonio (USA), marque une étape importante dans la technologie de production d’énergie de nouvelle génération.
Première production d’électricité
Pour la première fois, la turbine de l’usine pilote a atteint sa vitesse maximale de 27 000 tours par minute à une température de fonctionnement de 260°C, générant une petite quantité d’électricité. Au cours des prochaines semaines, l’équipe STEP augmentera progressivement la température de fonctionnement à 500°C pour produire 5 mégawatts (MWe) d’électricité, suffisants pour alimenter 5 000 foyers.
Après l’achèvement de cette première configuration de test, le projet STEP Demo entrera dans sa phase finale. L’usine pilote sera reconfigurée pour améliorer l’efficacité et la production énergétique globale. Cette modification nécessitera l’installation de nouveaux équipements, ainsi qu’une nouvelle phase de mise en service et de test qui se poursuivra jusqu’en 2025, jusqu’à ce que l’usine pilote fonctionne à pleine puissance. À la fin de cette phase finale, l’usine pilote produira 10 MWe par heure, suffisants pour alimenter 10 000 foyers.
L’usine pilote STEP Demo est l’une des plus grandes installations de démonstration au monde pour la technologie sCO2. Contrairement aux centrales à vapeur conventionnelles, qui utilisent de l’eau comme fluide thermique, STEP utilise du sCO2 à haute température pour augmenter l’efficacité de 10% grâce à ses propriétés thermodynamiques favorables.
Le dioxyde de carbone est non toxique et non inflammable, et lorsqu’il est maintenu au-dessus d’une température et d’une pression critiques, il peut agir comme un gaz tout en ayant une densité proche de celle d’un liquide.
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Réduction de l’empreinte physique et des coûts
La turbomachinerie sCO2 de l’usine pilote est environ dix fois plus petite que les composants des centrales électriques conventionnelles, ce qui réduit l’empreinte physique et les coûts de construction de toute nouvelle installation. De plus, les cycles de puissance sCO2 sont compatibles avec de nombreuses sources de chaleur, y compris l’énergie solaire concentrée, la chaleur industrielle résiduelle, l’énergie géothermique et les centrales nucléaires avancées.
« L’impact de la démonstration de la technologie sCO2 ne peut être surestimé », a déclaré le Dr Jeff Moore, chef de projet chez SwRI. « Je crois vraiment que ce projet changera notre approche de la production d’énergie dans un avenir proche. »
Le projet est dirigé par GTI Energy en collaboration avec SwRI, GE Vernova, le Département de l’Énergie des États-Unis (U.S. DOE/NETL) et plusieurs participants de l’industrie.
Légende illustration : La centrale pilote STEP (Supercritical Transformational Electric Power) – une installation d’essai de dioxyde de carbone supercritique (sCO2) de 169 millions de dollars et d’une capacité de 10 mégawatts située au Southwest Research Institute (SwRI) à San Antonio – a produit de l’électricité pour la première fois. Le SwRI a collaboré avec le chef de file du projet, GTI Energy et GE Vernova, avec le ministère américain de l’énergie et le National Energy Technology Laboratory, ainsi qu’avec plusieurs participants de l’industrie pour mettre au point le projet STEP Demo.
