Les centrales électriques reposent toujours sur l'utilisation de la vapeur d'eau pour faire tourner des turbines. Les améliorations apportées au fil du temps par les constructeurs ont atteint des limites de rendement et la recherche de gains supplémentaires même faibles engendrerait des coûts prohibitifs. Une des pistes pour développer des centrales significativement plus efficientes serait d'utiliser du CO2 à l'état supercritique (CO2-S).
L'état supercritique est atteint au-dessus d'un certain couple de pression et de température. Pour le CO2, lorsque la pression dépasse 73 atmosphères et la température 31 degrés, le fluide présente des propriétés intermédiaire entre l'état gazeux et liquide.
La densité du CO2 supercritique est environ double de celle de la vapeur d'eau, ce qui lui confère une haute densité énergétique. Le CO2-S est plus facile à comprimer que la vapeur d'eau et permet d'extraire l'énergie de la turbine à plus haute température. D'après les chercheurs du NETL (National Energy Technology Laboratory à Pittsburgh), à puissance égale les dimensions de la turbine pourraient être réduites d'un facteur 10 avec un gain très important sur son coût.
Les chercheurs du NETL estiment qu'une turbine CO2-S de 4 étages, d'un diamètre de 10 cm et d'une longueur de 1,20 m, pourrait alimenter en électricité l'équivalent de mille logements. Une centrale de démonstration de 10 MW est en cours de développement. Dans ce projet, la centrale utiliserait un cycle de Brayton et fonctionnerait en circuit fermé. Le but étant de valider ce cycle et la turbomachine qui l'accompagne dans l'optique d'une application à l'industrie du solaire à concentration.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
