Alors qu’il est le composé le plus évoqué dans le cadre du réchauffement climatique, paradoxalement, le CO2 peut également devenir un allié technique plutôt qu’un polluant. C’est ce que vient de démontrer en Chine la China National Nuclear Corporation (CNNC), en connectant à son réseau électrique le tout premier générateur au monde fonctionnant grâce à du CO2. Mais attention, ce n’est pas non plus n’importe quel CO2 qui permet de générer de l’électricité. Il s’agit du CO2 dit « supercritique ».
Lorsque le gaz est soumis à une température et une pression très élevées, il atteint un état baptisé « supercritique ». Il n’est plus un gaz ni un liquide, mais se transforme en un fluide dense qui combine certaines propriétés des deux. Il peut circuler comme un gaz, tout en transportant la chaleur comme un liquide. Or, le CO2 supercritique transmet la chaleur plus efficacement qu’un gaz classique ou que de la vapeur d’eau. Pour le reste, le fonctionnement est similaire à celui d’une turbine à vapeur qui va tourner pour générer de l’électricité. La différence réside dans le rendement, qui serait du double, ainsi que dans l’équipement beaucoup plus compact et bien plus écologique.
Pour ce qui est de la chaleur transportée par ce CO2 supercritique, il s’agit du recyclage des dégagements thermiques qui proviennent de la production d’acier, puisque l’installation est située dans une usine sidérurgique à Liupanshui, dans la province de Guizhou, au sud-ouest de la Chine.
La technologie n’élimine pas le CO₂ atmosphérique, mais elle permet de produire plus d’énergie sans en générer davantage ». © SB, IA ChatGPT
Un générateur qui ne brûle rien
Le dispositif est parfaitement fonctionnel et il comprend deux unités de 15 mégawatts chacune. Si la production d’électricité ne génère aucune émission, il ne faut pas croire que l’installation capture du CO2 présent dans l’atmosphère pour le réduire. En réalité, il en faut peu et il s’agit d’un approvisionnement industriel classique, sans aucun lien avec le captage des émissions. Et une fois qu’il est transformé en fluide, ce CO2 tourne continuellement en circuit fermé. Il n’est donc pas consommé ou « brûlé ». En revanche, c’est une façon assez intelligente d’utiliser un gaz considéré comme l’ennemi numéro un du climat.
L’idée n’est pas nouvelle
L’utilisation du CO2 supercritique pour produire de l’énergie n’est pas une découverte. Le concept a été imaginé il y a plus de 60 ans.
Dès la fin des années 1960, des ingénieurs italiens et américains imaginent un cycle thermodynamique basé sur ce fluide, capable de rivaliser avec les centrales à vapeur classiques. Mais pendant des décennies, la théorie est restée bloquée par la réalité. Les matériaux n’étaient pas suffisamment robustes et les turbines inadaptées. De quoi reléguer la technologie au fond des laboratoires, malgré un regain d’intérêt dans les années 2000, poussé par la recherche de systèmes énergétiques plus propres et plus compacts.
L’annonce chinoise marque donc un tournant, car elle démontre qu’avec l’ingénierie actuelle, il est possible d’exploiter ce fluide pour produire avantageusement de l’énergie en récupérant la chaleur des productions industrielles, plutôt que de la perdre.
Ce succès pourrait bien ouvrir la voie à des applications plus vastes : on parle de l’adapter dans des centrales nucléaires de nouvelle génération, voire des centrales mobiles ou des générateurs spatiaux. Reste toutefois à franchir la dernière marche : l’industrialisation à grande échelle.