Une nouvelle technique pour mettre la pression conduit au développement d’une technologie industrielle verte
Compresser un gaz afin de réduire son volume augmente sa pression. Les systèmes à air comprimé représentent environ 10 % de la consommation d’électricité industrielle dans les industries manufacturières européennes et américaines et l’efficacité énergétique de nombreux systèmes reste très médiocre. Le projet du CRC, financé par l’UE, s’est donné pour but de s’attaquer à ce problème important et de contribuer ainsi à l’atteinte des objectifs de développement durable de l’Europe. L’exploitation de sa technologie CR (centric reciprocating) pionnière brevetée a permis aux scientifiques d’y parvenir.
Une nouvelle version d’une ancienne conception qui présente de nombreux avantages
Tout comme le compresseur à piston volumétrique standard, le compresseur CR (CRC) est une machine volumétrique. Cependant, selon le coordinateur du projet, Tor Arne Hauge, rattaché à OTECHOS AS, société coordinatrice, «en lieu et place du piston, l’unité de traitement CRC présente deux rotors concentriques tournant coaxialement et dotés de deux aubes chacun». Quatre chambres sont formées entre les aubes adjacentes et chacune se dilate et se contracte (de manière analogue à la réciprocité) deux fois par révolution, soit huit actions par révolution équivalant à huit cylindres de piston. Il ajoute: «Les engrenages elliptiques permettent de manière unique d’adopter une vitesse angulaire variable des rotors qui tournent dans le même sens mais sont déphasés de 90 degrés. Les entrées et sorties qui ne présentent pas de soupapes et très peu de pièces mobiles permettent un processus de compression sans huile.» Grâce à sa conception unique et innovante, le CRC permet de réduire de 15 à 20 % la consommation d’énergie par rapport aux machines à vis et à piston classiques. Tor Arne Hauge et son équipe ont été agréablement surpris d’ajouter un avantage supplémentaire au répertoire du CRC. Ils ont en effet découvert qu’il fonctionnait tout aussi bien avec les gaz humides, ce qui constitue un grand défi pour les autres types de compresseurs volumétriques.
Une technologie flexible brevetée pour de nombreuses applications
M. Hauge et son équipe cherchent maintenant des partenariats exploitant le CRC pour le marché des procédés industriels. En parallèle, ils travaillent au développement d’un CRC spécialisé pour les solutions haut de gamme. La technologie CR a également donné naissance à trois applications supplémentaires: un moteur à combustion interne innovant, le CRE, un régénérateur CR (CRR) et une pompe CR (CRP). Le CRE présente tous les avantages du CRC et consomme environ 20 % de carburant en moins qu’un moteur de voiture moderne. M. Hauge indique que: «Le CRR est une machine à expansion qui gère des températures élevées (supérieures à 400 °C) principalement pour la production d’électricité à partir de la récupération de chaleur perdue, la production d’énergie géothermique, la bioénergie et les énergies renouvelables. Enfin, le CRR est une pompe volumétrique rotative adaptée à l’écoulement multiphasique. Parmi ses avantages figurent son débit et sa pression atteignable élevés par rapport à sa taille.»
Une ligne de produits exhaustive qui soutient la durabilité
La technologie CR brevetée est maintenant l’épine dorsale de quatre machines importantes sur le plan industriel: un compresseur, un moteur, une pompe et un régénérateur. La conception avec peu de pièces mobiles nécessitant une lubrification minimale ou nulle permet une augmentation potentielle de l’ordre de 30 % de l’efficacité énergétique par rapport aux solutions existantes, ce qui est même supérieur à l’objectif de l’UE de 20 % pour 2020. Comme le marché mondial des compresseurs d’air devrait atteindre à lui seul près de 27 milliards de dollars américains d’ici 2023, le CRC a ouvert la voie à un leadership mondial pour OTECHOS dans le domaine des solutions industrielles vertes.
Mots‑clés
CRC, énergie, air, industriel, volumétrique, compresseur, piston, pompe, pression, CRE, moteur, rotor, brevet, CR (centric reciprocating), régénérateur CR (CRR)
