Aujourd'hui encore, le choix entre les deux grandes filières techniques, turbine ou moteur, répond à des critères relativement simples et la plage de recouvrement des gammes de puissance est assez étroite - disons en gros entre 5 et 8 MW pour une installation simple. En dessous, c'est le moteur ; au-dessus, la turbine. Entre les deux, celui qui souhaite un rapport électricité / chaleur plus élevé optera pour un moteur ; celui qui a besoin de vapeur industrielle choisira généralement une turbine. Des considérations relatives à l'environnement (émissions de NOx et d'imbrûlés, bruit) peuvent également intervenir.

Les développements technologiques en cours vont bouleverser ce tableau en élargissant la plage de recouvrement et en renforçant la compétition. D'un côté, les turbines vont voir leur rendement électrique s'accroître et leur puissance unitaire minimale décroître. On évoque des "microturbines" de moins de 100 kWe. De l'autre, la post-combustion sur les gaz d'échappement va rendre les moteurs concurrentiels pour produire de la vapeur. On commence aussi à entendre parler de cycles combinés avec des moteurs. Les puissances unitaires, pour eux aussi, tendent à la baisse. Et dans la gomme des très petites puissances, de 0,5 à 50 kWe, turbines et moteurs classiques vont se trouver confrontés à un nouveau concurrent : le moteur Stirling, que certains constructeurs sont en train de "réinventer".

TURBINES A HAUTES PERFORMANCES

Il existe deux voies pour augmenter significativement le rendement électrique des turbines à gaz : soit élever la température d'entrée des gaz dans la turbine, soit mettre en oeuvre des cycles thermodynamiques "avancés" sur la machine elle-même, comme le refroidissement en cours de compression (intercoolinq), qui a fait l'objet d'un projet international dénommé CAGT (Collaborative Advanced Gas Turbine) visant à mettre au point une turbine à haut rendement dérivée de la technologie aéronautique. L'objectif est d'aboutir à une machine industrielle de petite puissance (5 à 15 MW) dont le coût d'investissement serait plus faible et le rendement plus élevé que ceux des modèles actuels.

La première approche implique de construire des ailettes non refroidies en matériaux céramiques résistant à haute température. Les recherches actuelles, notamment chez General Electric, s'orientent vers des ailettes en monocristaux à solidification orientée, recouvertes d'une barrière thermique de protection contre la corrosion et l'érosion. La qualité de cette barrière est la clé de la longévité des ailettes et la maîtrise parfaite des procédés de revêtement est encore le "talon d'Achille" de la filière. Même si de telles ailettes sont déjà testées sur banc chez le constructeur, il y a peu de chances pour que cette solution soit adoptée avant un certain nombre d'années sur les machines industrielles, pour des raisons de coût.

Ces recherches se déroulent aux Etats-Unis dans le cadre du programme ATS (Advanced Gas Turbine) lancé et soutenu par le Department of Energy. Ce programme est actuellement dans sa phase 3, celle de la validation des composants tels que brûleurs, compresseurs et circuit des gaz chauds. Quatre constructeurs y participent et travaillent sur deux familles de turbines : General Electric et Westinghouse sur les machines de forte puissance (400 et 420 MW) destinées à la production centralisée, Solar Turbine et Allison Engine Company sur les modèles industriels (5 et 13 MW) utilisables pour la production décentralisée et la cogénération. L'objectif général est de développer la prochaine génération des turbines à gaz, caractérisée par un prix plus bas, un rendement plus élevé et de meilleures performances environnementales, avec les critères suivants :

- un rendement supérieur à 60% pour les grosses turbines et une amélioration de 15% du rendement des petites ;

- un coût de l'électricité produite réduit de 10% ;

- des émissions de NOx inférieures à 9 ppm et des émissions de CO et d'imbrûlés inférieures à 20 ppm sans post-combustion ;

- une adaptabilité à d'autres combustibles comme le charbon gazéifié ou le biogaz ;

- une fiabilité, une disponibilité et une maintenabilité au moins égales à celles des turbines actuelles.

La turbine Solar de 5 MW vise un rendement de 43% avec un taux de compression de 9:1 et une température à l'entrée de 1093°C ; celle d'Allison de 13 MW un rendement de 41 %, avec un taux de compression de 30:1 et une température d'entrée de 1315°C. Solar, qui a développé à cette occasion un compresseur d'air très performant avec un taux de 9:1 permettant une alimentation en gaz à 12 bar seulement, doit installer en 1999 son premier prototype sur site industriel. La turbine à haute pression d'Allison bénéficie, elle, d'un système de refroidissement sophistiqué et le premier prototype industriel est attendu pour 2000.

MOTEUR + POST- COMBUSTION TURBINE
L'idée de la post-combustion sur gaz d'échappement de moteurs à gaz est née du désir de concurrencer les turbines pour la production de vapeur dans le secteur industriel (bien qu'il existe déjà des installations où la vapeur est produite uniquement par les gaz d'échappement). Cette idée a conduit Bergerat-Monnoyeur Energie a conclure un protocole d'accord avec EGCI Pillard pour la mise au point d'un brûleur adapté. Les gaz d'échappement de moteurs contiennent en effet moins d'oxygène résiduel que ceux des turbines : 9-10% pour les moteurs à 1500 tr/min, 1213% pour les moteurs à 1000 tr/min. Les principales modifications ont porté sur l'apport d'air additionnel, son mélange avec le gaz et la stabilisation en pied de flamme, ainsi que sur la réduction des coûts et l'amélioration de la modulation.

Les essais au banc ont commencé en novembre 97 à Montlhéry avec un moteur Caterpillar de type 3516 HR (1 MWe, rendement électrique de 36,33%, 9,72% d'02 dans les fumées), un brûleur composé de deux blocs de 500 kW et ont fait l'objet d'une campagne de mesures et de validation de la part du CERUG (Direction de la Recherche de GDF) en janvier 98. Le constat effectué par GDF comporte quelques éléments particulièrement intéressants :

- Au régime nominal du moteur et du brûleur, l'air d'appoint représente environ 30% de l'air stoechiométrique (BME réussit désormais à fonctionner avec 25% et pense pouvoir encore descendre) et la température de la chaudière de récupération atteint 850°C environ, ce qui peut satisfaire pleinement un grand nombre de besoins industriels de vapeur.

- Lorsque la température des gaz brûlés dépasse 750°C, la post-combustion a pour effet d'éliminer quasi complètement les imbrûlés (CO, CH4 et hydrocarbures en général). Ce point est capital vis à vis de l'évolution des réglementations sur les installations classées et devrait permettre le développement des moteurs avec post-combustion dans les grandes agglomérations.

- En dessous de 750'C, le taux de CO augmente très vite, ce qui peut poser problème si une certaine souplesse dans la production de vapeur est nécessaire. Cependant, ce problème peut être résolu en agissant sur la modulation de puissance par bloc et/ou sur le nombre de blocs du brûleur en fonctionnement.

- La post-combustion diminue les émissions de NOx, mais très peu (la teneur au régime nominal est de l'ordre de 90 ppm). Il vaut donc mieux essayer de réduire les émissions de NOx en agissant sur le moteur, quitte à augmenter sa production d'imbrûlés puisque ceux-ci seront éliminés par la post-combustion.

- Si le moteur est à l'arrêt, le brûleur émet un taux de NOx un peu supérieur à 200 mg/m3(n) à 3% d'oxygène (taux d'02 qu'il faut prendre en compte dans le cas d'une simple chaudière). Or la limite réglementaire est fixée à 150 mg/m3(n). Ici encore, le problème peut être résolu par une recirculation partielle des fumées dans l'air comburant qui permet d'atteindre une réduction d'émission de l'ordre de 50%

Avec son brûleur à 500 kF, sa chaudière à 1,5 MF et son contrôle - commande à 500 kF (chiffres approximatifs)f la post-combustion entraîne un surinvestissement de 15% pour une puissance de 4 MWe et de 10% pour une puissance double. Malgré ce surinvestissement, BME estime que sa solution va trouver une place sur le marché industriel dans une plage de puissance de 2 à 10 MWe. Elle peut intéresser au premier chef les sites qui ne disposent pas de gaz à 16 bar, pression nécessaire à l'alimentation des turbines. Le moteur se contente de 300 mbar, le brûleur de 2 bar et Pillard travaille à abaisser ce niveau de pression. Lorsqu'on doit ajouter 1 MF pour installer un compresseur de gaz en amont d'une turbine, le coût total des deux techniques devient tout à fait comparable. Autre avantage du moteur avec post-combustion, la modulation de la production de vapeur est plus facile qu'avec une turbine, sauf si celle-ci est équipée d'une injection de vapeur (mais cette solution réclame un traitement d'eau dont le coût initial avoisine 700 à 800 kF). Enfin, la puissance du moteur est beaucoup plus "résistante" aux circonstances extérieures et ne fluctue que très peu avec la température extérieure ou l'altitude. En contrepartie, l'emprise au sol du moteur avec sa post-combustion est sensiblement plus importante et ses coûts de maintenance plus élevés.

Bergerat Monnayeur Energie visait au départ la plage 2-8 MWe. En fait, les projets industriels qu'il a à l'étude se situent plutôt dans la tranche 8-10 MWe où un seul moteur entre en concurrence avec deux turbines. Un exemple : une usine agro-alimentaire, située en centre ville, souhaite installer une unité de 8 MWe qui, avec la post-combustion, fournirait 18 t/h de vapeur à 15 bar ainsi que 3 MW d'eau chaude produite par récupération sur les circuits de refroidissement du moteur.

En mai dernier, la DGEMP a fixé la méthode de calcul du rendement global d'une cogénération avec postcombustion. La formule adoptée permet au moteur avec post-combustion de respecter la barre des 65% en récupérant un peu d'eau chaude sur le circuit de refroidissement. En revanche, aucune décision n'a encore été prise en ce qui concerne la détermination de la part de gaz susceptible d'être exonérée de la TICGN.

CYCLES COMBINES AVEC MOTEURS
Avec ses moteurs à "combustion chaude", le constructeur suédois Wârtsilâ s'est engagé dans une autre voie : élever la température des gaz d'échappement d'environ 1 00'C pour pouvoir produire de la vapeur sans post-combustion. L'objectif est de s'attaquer, dans la gamme des petites à moyennes puissances, au marché prometteur des unités décentralisées de production d'électricité par cycle combiné, qu'ouvre la libéralisation quasi-universelle des marchés de l’électricité. Dans la combinaison classique turbine à gaz + chaudière de récupération + turbine à vapeur, la TAG est simplement remplacée par un moteur, pour l'instant au gazole ou au fuel lourd, et le rendement électrique final visé est du même ordre, soit 53%.

C'est une installation de ce type, en cours d'essai depuis mai dernier, qui va démarrer industriellement en janvier prochain près de la ville de Vaasa en Suède. Elle se compose de deux moteurs, un 1 2V46 de 11,4 MWe et un tout nouveau 1 2V6,4 de 22,7 MWe, de deux chaudières de récupération équipées en amont d'unités de DeNOx par catalyse sélective (Haldor Topsoe), d'une turbine à vapeur de 5 MWe (ABB) et d'une unité DeSOx (AH). Elle fournira de la chaleur au réseau municipal de chauffage urbain et produira 6 à 38 MW d'électricité, suivant la saison, avec un rendement variant de 46% (petit moteur seul sans turbine à vapeur en plein été) à 53% (installation complète à charge nominale, pendant l'hiver). L'objectif ultime est d'atteindre un rendement électrique de 55% dans des unités de puissance supérieure à 100 MW.

Le moteur 12V64 est le plus gros moteur du monde à vitesse moyenne. Il est développé depuis 1996, testé depuis mars 1998 et sera commercialisé après avoir subi l'épreuve de l'unité de Vaasa. Sans entrer dans les détails techniques, disons que la combustion chaude vise à réduire les pertes à basse température afin d'augmenter le contenu énergétique des gaz d'échappement. La solution passe par une isolation thermique efficace des composants des chambres de combustion, grâce à l'emploi de matériaux composites et de superalliages (pour la tête des pistons et la partie supérieure des cylindres, toutes deux non refroidies, par exemple), par une réduction des débits d'air de balayage et d'air de combustion, et par une élévation de la température de l'eau de refroidissement des cylindres, qui sort à 1 70°C et peut ainsi participer à la production de la vapeur. Ajoutons que Wârtsilâ a opté pour une vitesse de rotation relativement élevée afin de réduire le coût de l'alternateur en aval.

UN NOUVEAU CYCLE : TAG + PAC
Moteur avec post-combustion et moteur à combustion chaude s'attaquent donc, chacun dans ses applications propres, au marché de la turbine à gaz. Mais celle-ci n'a évidemment pas dit son dernier mot. En dehors des progrès intrinsèques de rendement attendus des recherches actuelles, comme celles du programme ATS évoqué plus haut, voici qu'on parle d'une nouvelle combinaison très prometteuse, à plus long terme néanmoins : l'association d'une pile à combustible et d'une turbine à gaz, qui pourrait conduire à un rendement électrique global de 65%

Ce nouveau cycle, assez complexe au plan de la thermodynamique puisqu'il conjugue des réactions de combustion et d'électrochimie, peut faire l'objet de différentes configurations. Dans l'un des schémas les plus couramment envisagés (voir figure ci-contre), un brûleur intermédiaire permet de maintenir l'équilibre thermique du système. La pile à combustible apporte 75% de l'énergie fournie, la turbine les 25% restants. Ce procédé pourrait, grâce à son excellent rendement, produire un kWh compétitif. Mais il n'est pas près d'être injecté dans le réseau. Les développements n'en sont encore qu'à leur début, notamment entre les constructeurs de piles à combustible et l'américain NREC (groupe IngersollRand Company) qui travaille à la conception de turbines et de composants (compresseurs, échangeurs, brûleurs auxiliaires, récupérateurs,... adaptés à ce type de couplage.

LA REVOLUTION DES MICROTURBINES
A plus court terme, la véritable révolution viendra de la miniaturisation des turbines. Les besoins de développement des pays d'Asie du Sud-Est, d'Amérique Centrale et du Sud, d'Afrique, de l'Europe de l'Est et la libéralisation des marchés nationaux de l'électricité un peu partout dans le monde ouvrent des perspectives que certains estiment grandioses à la diffusion de petites installations de production décentralisées. Quand on dit ,petites", on veut signifier généralement inférieures à 1 MW, mais la limite inférieure peut aller très bas, jusqu'à quelques kW. On parle alors de 11 micro-cogénération" ; on imagine des unités en pied d'immeubles et certaines études de marché, notamment anglo- saxonnes, rêvent à des millions d'installations.

Même si les choses ne vont pas jusque là, il n'en demeure pas moins vrai que la petite cogénération ou la petite production électrique décentralisée a de beaux jours devant elle ... du moins et pour l'instant en dehors de la France (voir notre article introductif). C'est pourquoi on assiste à l'apparition, chez de nombreux constructeurs, de petites unités en packages prêts à l'emploi. Les premiers arrivés sont les moteurs. L'exemple le plus célèbre est celui de la ville allemande de Rottweil où tournent une soixantaine d'installations de cogénération avec des puissances comprises entre 50 et 500 kWe, dont la moitié environ sont des modules de 50 kW, et où sont expérimentées actuellement des unités de 5 à 15 M.

Les moteurs réclament cependant une maintenance dont la fréquence et le coût sont incompatibles avec les caractéristiques des utilisateurs potentiels de micro-systèmes. Tout le monde semble donc s'accorder actuellement sur le fait que l'avenir de la micro-cogénération passe par le développement des petites et microturbines à gaz.

L'aéronautique sait construire de telles turbines, mais avec des exigences de performances telles, notamment sur le ratio puissance / Poids, que leur coût est trop élevé pour des applications de cogénération terrestre. L'un des premiers constructeurs à avoir franchi l'obstacle est Volvo Aero Turbines avec son modèle VT600 de 600 kW, dont le prix est comparable à celui d'un moteur de puissance équivalente. Il s'agit d'une turbine axiale à deux étages et arbre unique, équipée d'un compresseur centrifuge avec un taux de compression de 8:1 et d'un réducteur qui abaisse la vitesse de rotation en sortie à 1500 tr/min afin de produire du 50 Hz avec un alternateur conventionnel. Cet ensemble est proposé sous forme d'un package complet de co-génération. Volvo vise à l'évidence les nouveaux marchés de la petite cogénération : à sa gamme qui comportait des turbines de 4,4 et 2,6 MW, il a donc ajouté ce modèle de 600 kW en 1997 ' tout en annonçant qu'il développait aussi une turbine de 100 kW pour la propulsion de véhicules et la cogénération stationnaire. Cette turbine sera équipée d'un récupérateur sur les gaz d'échappement qui préchauffera l'air de combustion afin d'obtenir un rendement électrique supérieur à 30% : c'est le concept de "turbine régénérative".

Ce concept est adopté par tous les constructeurs de micro-turbines. Il permet en effet de réduire la température d'entrée à moins de 1 OOOOC ainsi que le taux de compression (aux alentours de 3 à 3,5) afin d'augmenter la fiabilité et la durée de vie de la turbine, tout en maintenant un rendement électrique satisfaisant.

C'est le cas par exemple des turbines développées par Allied Signal (50 kW) et par Capstone Turbine Corporation (24 kW) : avec des températures d'entrée respectives de 980°C et 885'C, des températures d'échappement de 250°C et des taux de compression respectifs de 3,5 et de 3,25, elles atteignent toutes deux 26% de rendement électrique (29% attendus dans un an), pour un coût d'investissement annoncé de 300 $/kW. Elles sont équipées de paliers à air silencieux et d'un arbre unique sur lequel sont montés la turbine, le compresseur et le générateur, afin de réduire les pertes mécaniques.

C'est également le concept adopté pour la gamme 50 - 270 kWe développée par NREC sous le nom de PowerWorks dans le cadre d'un programme de R&D soutenu par le GRI américain (Gas Research Institute). Signalons à cette occasion que le GRI avait déjà lancé au début des années 80 un programme de recherches dans l'objectif de mettre au point une petite turbine de 50 kW pour la cogénération, mais que ce programme, intitulé Advanced Energy System, avait été abandonné car personne n'avait à l'époque réussi à abaisser suffisamment le coût de ces petites turbines. Les modèles développés par NREC ont été conçus pour une durée de vie de 80 000 heures, un MTBFO de 8 000 heures (Mean Time between Forced Outage) et un rendement de 30%. La solution : une configuration à deux turbines qui réduit les efforts mécaniques (voir schéma ci-contre), une température d'entrée limitée à 870°C, une température d'échappement de 204°C , et un récupérateur particulièrement performant mis au point par NREC lui-même selon des critères très exigents de résistance à la fatigue et au cyclage thermique. En outre, la chambre de combustion sèche limite les émissions de NOx à moins de 9 ppmv dans toutes les conditions de fonctionnement, valeur remarquable même pour une grosse turbine équipée d'une catalyse sélective ou d'une injection d'eau. NREC a l'intention de proposer des packages adaptés aux divers emplois classiques de la cogénération : production de vapeur, fourniture d'eau chaude, production d'électricité, entraînement de machines tournantes (pompes, compresseurs), production de froid par absorption. Il a construit cinq prototypes répondant à ces diverses utilisations pour en tester l'endurance. Les premières démonstrations industrielles auront lieu l'an prochain et la commercialisation est prévue pour l'an 2000.

Les Japonais, eux, se sont engagés sur la piste des hautes performances. Le programme de R&D de 11 ans soutenu par le NEDO a pour objectif de mettre au point une turbine de 300 kW dans laquelle l'emploi de matériaux céramiques permettrait de supporter des températures d'entrée de l'ordre de 1 3500C afin d'obtenir un rendement d'au moins 42%. Ce programme comporte deux projets distincts conduits par deux groupements d'industriels, l'un concernant une turbine à arbre unique ("CGT 301 ") mené par lshikawajima- Harima Heavy Industries Co., l'autre une turbine à arbre double mené par Kawasaki Heavy Industries ("CGT 302"). Toutes les parties soumises à des hautes températures sont réalisées en céramique. Dans le projet 301, les pales en céramique sont fixées sur un rotor métallique, alors que dans le 302, le rotor est entièrement en céramique.

Dans les derniers essais connus, la CGT 301 a fonctionné à 1 2000C avec une puissance de 186 kWe et un rendement de 30%; la CGT 302 à 1 280°C avec une puissance de 240 kW et un rendement de 37%, toutes les deux en respectant une émission de NOx inférieure à 13 ppm. Le NEDO annonce que les 300 kW et les 42% de rendement seront atteints avant la fin de 1999. Le coût prévisionnel est estimé à 150 000 Yên/kW pour le marché industriel et 250 000 Yen/kW pour le marché domestique (100 Yen = à peu près 4,6 F) et le marché potentiel pour ces unités de 300 kW est chiffré à 15 000 à 16 000 entre 2000 et 2010.

RESURRECTION DU MOTEUR STIRLING
Nous étions encore ci-dessus dans la gamme de quelques centaines à quelques dizaines de kW. Mais on peut encore regarder plus bas. Un cer-tain nombre d'opérateurs (British Gas et Sustainable Engine Systems en Grande-Bretagne, Gasunie-Whisper-Tech et Zantingh aux Pays-Bas, Sigma Electro-teknisk en Norvège, Senertec en Alle-magne, Ecopower en Suisse) envisa-gent en effet le développement d'unités de puissance encore plus faibles, de quelques centaines de W à quelques kW, qui pourraient trouver des appli-cations dans le petit tertiaire et même dans le domestique, par exemple en remplacement de chaudières exis-tantes. Il existe déjà des moteurs de très faible puissance disponibles sur le marché (jusqu'à 5,5 kWe). Dérivés des moteurs automobiles, ils ont l'in-convénient de réclamer une mainte-nance fréquente (toutes les 750 à 1000 heures) et assez onéreuse, d'avoir une durée de vie relativement limitée (environ 10 000 heures), d'être bruyants et polluants, toutes caractéristiques qui ne peuvent que freiner leur implantation dans le sec-teur domestique.

C'est ici qu'intervient le moteur Sti-rling, du nom de son inventeur écos-sais qui en a déposé le brevet... en 1816. Son principe est relativement simple. Il s'agit d'un moteur à com-bustion externe dans lequel le fluide de travail, qui actionne les pistons par simples dilatations et contrac-tions thermiques successives, circule en circuit fermé. La réalisation, elle, est plus complexe : la transmission du mouvement à l'extérieur tout en préservant l'étanchéité parfaite du système et les échanges de chaleur posent des problèmes techniques as-sez ardus, si bien que le moteur Stirling a été rapidement abandonné au début de ce siècle au profit du mo-teur à explosion. Philips l'avait redé-couvert à la fin des années 30 pour charger ses batteries et l'avait Mo-dernisé puis, à l'arrivée des transis-tors, avait vendu la licence à plu-sieurs compagnies américaines et européennes, dont des constructeurs automobiles qui souhaitaient déve-lopper un moteur moins polluant (dé-jà). Mais son utilisation pour entraîner des véhicules exige des vitesses de rotation et des pressions internes élevées (plus de 3500 tr/min et plus de 200 bar), ainsi que l'emploi d'un gaz de travail possédant à la fois une masse moléculaire faible et une conduc-tivité thermique élevée, comme l'hydro-gène ou l'hélium. Bref, l'idée s'est révélée trop chère.

Mais ces exigences ne sont pas de mise pour des applications station-naires en cogénération. Et le moteur Stirling présente des avantages signi-ficatifs par rapport à un moteur à ex-plosion, Diesel ou essence :

- Peu de maintenance et une longue durée de vie : il ne comporte ni sou-papes, ni bougies, ni injecteurs ; les cylindres sont lubrifiés à sec ; les par-ties mobiles ne sont pus en contact avec les gaz de combustion et ne sont donc pas contaminés par les ré-sidus (on peut utiliser des paliers à roulements) ; il y a très peu de com-posants auxiliaires.

- C'est un moteur peu bruyant : ni bruit pulsatoire à l'échappement, ni vibrations, ni chocs, ni claquement de soupapes.

- La combustion extérieure et conti-nue, à basse pression, peut être par-faitement contrôlée pour émettre peu de polluants (3 à 4 ppm de NOx).

- Il se prête bien à la miniaturisation et peut s'adapter à des combustibles variés (on peut même remplacer la combustion par une concentration du rayonnement solaire : c'est le concept de "Dish-Stirling", très étu-dié aux USA).

- Enfin, la quasi-totalité de la chaleur non dépensée pour créer l'expan-sion peut être récupérée et exploitée, ce qui conduit à un rendement glo-bal potentiel très élevé, de l'ordre de 95%.

Le moteur Stirling fait aujourd'hui l'ob-jet de nombreux programmes de R&D aux Etats-Unis, au Japon et en Europe du Nord, où il y a déjà quelques opérations de démonstration en vraie grandeur, notamment en Allemagne (20 installations de 3 à 9 kWe) et aux Pays-Bas (Gasunie a repris et adapté la technologie mise au point en 1995 par la société néo-zélandaise Whis-perTech Ltd pour le chauffage et l'ali-mentation électrique des bateaux avec une puissance de 800 We).

Parmi ces programmes, citons celui qui associe, dans le cadre de THER-MIE, les sociétés Scottish Hydro Electric (GB), NESA (Danemark),

Sigma Elektroteknisk AS (Norvège), TEM (Suède) et EA Technology (GB) pour démontrer la viabilité technique et économique du Sigma PCP (Perso-nal Combustion Power Plant), lui-mê-me développé à partir du moteur mis au point dans les années 80 par la fondation TEM de l'université de Lund en Suède pour les véhicules hy-brides. Le Sigma PCP consomme 12,5 kW PCS de gaz naturel pour produire 9 kW de chaleur et 3 kW d'électricité, ce qui correspond à un rendement global de conversion de 95%. Le marché visé est celui du rem-placement de vieilles chaudières dans le secteur domestique. La simu-lation économique réalisée sur le marché britannique, actuellement le plus concurrentiel, montre que le sur-coût du PCP (1600 £) par rapport à une chaudière neuve est rentabili-sable en 4 ans grâce à l'électricité revendue au réseau. Cinq unités tests vont être installées dans des bâti-ments représentatifs, deux en Ecosse, deux au Danemark et un en Norvè-ge. Au terme de cette démonstration en vraie grandeur, le Sigma PCP de-vrait être disponible commerciale-ment dans deux ans.

Il faudrait compléter ce tableau en évoquant l'arrivée prochaine de pe-tites piles à combustible (1 8 kW chez Sulzer, 3 kW chez RPG, par exemple), et la présence sur le marché, au stade commercial, de petits moteurs à gaz : 34 kW chez ISI (Zantec), 7 et 15 kW chez Totem, 1,5 et 5 kW chez Ecopower, 5,5 kW chez Senertec. Ces micro-moteurs à gaz, déjà disponibles, ont donc deux ou trois ans d'avance sur les mi-cro-turbines et les moteurs Stirling.

Bien que représentant un progrès sensible par rapport aux moteurs Diesel ou à essence, surtout du point de vue environnemental, il ne possè-dent pas les qualités intrinsèques de leurs futurs concurrents pour le mar-ché visé ... mais ils existent. La com-pétition est donc très ouverte et très active. Il se peut - ce ne serait pas la première fois - que tous ces acteurs se laissent éblouir par un marché pro-metteur... qui restera fictif. Mais s'ils ne se trompent pas, la place vide de la France dans ce concert sera regrettée.

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