Qu'est-ce que l'oxy-carburant?
L'oxy-carburant est la combustion de carburant avec de l'oxygène pur au lieu du mélange d'oxygène, d'azote et de dioxyde de carbone dans l'air. Lorsque le combustible est brûlé avec de l'oxygène pur, toute teneur en dioxyde de carbone peut être stockée sans qu'il soit nécessaire d'éliminer l'azote, étape cruciale de la purification des déchets dans les centrales. Les gaz émis par les centrales électriques contiennent 75% d'azote, qui doit être éliminé de toute vapeur de dioxyde de carbone. L'application la plus prometteuse concerne les centrales au charbon, mais les applications de turbine à gaz, de production d'oxygène et de soudage peuvent également en bénéficier.
Les centrales au charbon peuvent être reconfigurées pour brûler de l'oxy-combustible sans changer la conception de la chaudière, bien que la température de combustion soit élevée pour la plupart des chaudières. Le processus de combustion oxy-combustible donne du charbon avec une température de combustion beaucoup plus élevée, mais cela peut être contrôlé en mélangeant de l'oxygène avec de la vapeur ou des gaz de combustion provenant d'autres processus de l'installation. L'azote est présent dans la chaudière uniquement à de faibles concentrations et peu d'azote ou d'oxyde nitrique sont produits pour contaminer l'air.
Les gaz de combustion résultant de la combustion de combustibles fossiles avec de l'oxy-combustible sont exempts d'azote. Le dioxyde de carbone et l'eau sont les principaux composants du gaz, qui peut être concentré dans des flux de dioxyde de carbone presque pur. L'avantage est que le gaz restant peut être comprimé, séché et épuré beaucoup plus rapidement et à moindre coût que les méthodes traditionnelles avant d'être transféré dans un lieu de stockage.
Le cycle de la turbine à gaz est amélioré grâce à l'utilisation d'oxy-carburant, mais comme les aubes de turbine à gaz ne tolèrent pas bien les températures élevées, les turbines nécessitent une nouvelle conception pour fonctionner avec un carburant oxygéné. Les gaz de combustion à haute température quittant une turbine modifiée rendent en réalité le cycle de vapeur plus efficace. Le soudage et le coupage à l'oxy-combustible offrent également aux soudeurs un meilleur contrôle de la quantité de chaleur générée, de sorte que la température d'une zone de soudage peut être maintenue à des niveaux sûrs. La taille et la forme des cordons de soudure sont plus faciles à contrôler, et les modifications nécessaires pour utiliser l'oxy-carburant en soudage sont plutôt simples.
Des applications complètes d'oxy-carburant sont encore en développement. La technologie a été testée aux États-Unis, au Canada, en Europe et au Japon. La complexité et les risques moindres de la technologie sont attrayants. La demande de centrales à charbon à combustion propre et d'installations de production d'électricité plus respectueuses de l'environnement pourrait entraîner une forte augmentation des systèmes d'alimentation à base d'oxygène à mesure que la technologie progresse. La production d'oxygène et sa séparation de l'air à un coût inférieur à celui des méthodes cryogéniques pourraient également être possibles.