MICROCOGÉNÉRATION: Chauffage et électricité avec chaudière bois

La start-up girondine développe des microcentrales basées sur un système couplant un moteur Rankine à une source de chaleur. Le procédé « Shape » propose une réduction de la consommation énergétique à partir d’une source d’énergie renouvelable.

La société Exoès (Martillac, Gironde) commercialisera d’ici à 2012 son système breveté « Shape » (Sustainable Heat And Power Engine) – ou chaudière cogénératrice durable – qui convertit la chaleur véhiculée dans une chaudière sous forme de vapeur en électricité avec un rendement global de 90 %.

L’entreprise composée de six ingénieurs et d’un technicien a été créée en mai 2009 par trois associés qui travaillaient sur le projet depuis 2007 au sein de deux PME : le fabricant de trackers solaires Exosun (Martillac) et le bureau d’études Amoès (Asnières, Hauts-de-Seine), spécialisé dans les bâtiments à basse consommation.

Les deux entités ont ainsi porté pendant deux ans le projet qui consistait à transformer une chaudière bois en centrale de production électrique tout en conservant la partie production de chaleur.

Le constat de départ était le suivant : la tendance actuelle à la meilleure isolation des bâtiments permet bien de réduire les besoins en chauffage, mais elle n’a pas d’incidence sur les besoins en eau chaude sanitaire et en électricité qui ont toujours tendance à augmenter.

Exoès a imaginé un système qui convertit la chaleur véhiculée dans une chaudière à bois sous forme de vapeur en électricité avec un rendement global de 90%. La start-up valorise l’énergie contenue dans la vapeur issue de l’évaporateur.

De l’électricité propre sans aléas

Le procédé Shape de microcogénération biomasse propose une réduction de la consommation énergétique à partir d’une source d’énergie renouvelable exempte d’aléas. « Nous pouvons produire à la demande grâce aux granulés de bois, explique Arnaud Desrentes, président d’Exoès.

Shape fonctionne lorsque la chaudière est en route, soit deux fois 4 heures par jour l’été et 24/24 heures l’hiver. » Exoès destine le dispositif au secteur des petits logements collectifs (10 à 20 appartements) : il permettrait d’assurer la production de 100 % du chauffage et de l’eau chaude sanitaire ainsi que de 30 à 40 % de l’électricité nécessaire au bâtiment.

La société vise donc les fabricants de chaudières à bois automatiques susceptibles d’intégrer le procédé dans leurs machines. Fort des performances du système Shape qui permettrait d’économiser environ 25 tonnes de CO2 par an, Exoès compte d’abord toucher le marché allemand : « Nous visons prioritairement le marché allemand car le tarif de rachat de l’électricité produite à partir de granulés de bois est de 0,21 €/kWh, explique Arnaud Desrentes. Or, notre coût de production est estimé à 0,17 €/kWh.

Pour un petit logement collectif, nous chiffrons l’économie apportée par Shape à environ 1 000 € par an. » Exoès prévoit deux années supplémentaires pour finaliser le développement.

Lauréat 2010 du ministère de la Recherche, la société profitera des 400 000 euros du prix pour fiabiliser le système avec l’aide de ses partenaires techniques (CEA, Leroy Somer, ÖkoFEN). Exoès espère vendre 4 000 Shape par an à l’horizon 2015.

Christiane Wanaverbecq

ENJEU : LA GESTION DU STOCK

UNE MINI-CENTRALE THERMIQUE

Brique productrice d’électricité qui s’intègre à une chaudière, le système Shape valorise l’énergie contenue dans la vapeur issue de l’évaporateur. La vapeur qui sort à 32 bars et 350 °C pousse un piston qui lui-même entraîne un alternateur et produit ainsi de l’électricité. À l’échappement, la vapeur sort à 1 bar et 110 °C et passe ensuite dans un condenseur. Lors de ce processus, la chaleur est transférée dans le circuit de chauffage et d’eau chaude sanitaire. Exoès propose ainsi un système de microgénération bois et produit simultanément chaleur (15 kW) et électricité (3 kW). L’innovation a consisté à adapter le moteur Rankine (utilisé dans les centrales thermiques) à la fourniture de petites puissances (de 1 à 10 kW) et à son adaptation à différents types de chaudières.