Exoes transforme la chaleur des pots d'échappement en électricité

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Le procédé d'Exoes récupère la chaleur dans le pot d'échappement de la voiture afin de produire de l'électricité qui alimente un petit moteur électrique. Celui-ci permet ensuite au véhicule d'avancer au démarrage sur les 100 premiers mètres, là où la consommation de carburant et les émissions de CO2 sont les plus fortes. ©Exoes
Le procédé d'Exoes récupère la chaleur dans le pot d'échappement de la voiture afin de produire de l'électricité qui alimente un petit moteur électrique. Celui-ci permet ensuite au véhicule d'avancer au démarrage sur les 100 premiers mètres, là où la consommation de carburant et les émissions de CO2 sont les plus fortes. ©Exoes (Crédits : Exoes)
Cette start-up bordelaise a breveté un système unique qui produit de l'électricité à partir d'une source de chaleur. Un procédé qui intéresse tout particulièrement l'industrie automobile, contrainte par Bruxelles de réduire ses émissions de CO2 et la consommation de ses moteurs.

Deux tiers de l'énergie primaire dans le monde est perdue sous forme de chaleur. Un comble, à l'heure où les ressources fossiles se raréfient et où le coût de l'électricité augmente. Début 2009, Arnaud Desrentes a senti qu'il y avait là un marché à fort potentiel et a créé Exoes à Gradignan, près de Bordeaux, avec pour objectif de développer un système permettant de produire de l'électricité à partir des pertes de chaleur. « Nos produits sont au c?ur de la transition énergétique. Demain, nous allons produire de l'énergie en valorisant des pertes thermiques », indique cet ingénieur motoriste diplômé des Arts et Métiers ParisTech et de l'Ecole nationale supérieure du pétrole et des moteurs.

Une hybridation à bas coût de la motorisation

L'avenir d'Exoes se situe surtout dans l'industrie automobile, selon son dirigeant. « En 2020, les constructeurs automobiles devront payer une amende si la moyenne des émissions de CO2 de leurs véhicules vendus dépasse l'objectif fixé par l'Union européenne de 95 g/km (soit une consommation de 4 l/100 km d'essence, 3,6 l/100 de gazole) », explique Arnaud Desrentes. Or, à ce jour, malgré les systèmes de « start and stop » et la récupération de l'énergie du freinage, la moyenne d'émissions de CO2 pondérée par constructeur est de 130 à 140 g/km. Pour atteindre le seuil imposé par Bruxelles, Exoes a inventé un procédé qui récupère la chaleur dans les pots d'échappement des véhicules pour produire de l'électricité et faire ainsi avancer le véhicule sur les 100 premiers mètres, là où la consommation est la plus forte. « C'est une hybridation de la voiture à un prix défiant toute concurrence ! Aujourd'hui, un tiers de l'énergie de la voiture est perdue dans les pots d'échappement », souligne-t-il.
Concrètement, Exoes installe un échangeur dans le pot d'échappement duquel est envoyé un liquide sous pression. Sous l'effet des fortes températures, il est transformé en gaz. La vapeur d'eau vient alors pousser sur un moteur à pistons miniaturisé, qui, par le biais d'un alternateur, produit de l'électricité. La « brique » fait la taille d'un compresseur de climatisation.

Les équipementiers américains et coréens intéressés

Cette innovation sera officiellement présentée en avril 2013, mais déjà Exoes, l'un des trois premiers du secteur au niveau international, a des clients tels que PSA et est démarchée par des équipementiers américains et coréens.
« L'année prochaine, notre chiffre d'affaires (200.000 euros prévus en 2012) devrait être multiplié par 3. L'objectif est d'atteindre 10 millions en 2015 et d'être une entreprise de 100 salariés (contre 15 aujourd'hui) », révèle Arnaud Desrentes.
De fait, 2013 sera une année cruciale pour son développement. « Nous allons lever plus de 5 millions d'euros de fonds et devons trouver un partenaire industriel », precise-t-il. L'ambition d'Eoxes est de devenir leader mondial des systèmes de conversion de chaleur en électricité pour des puissances allant jusqu'à 100 kilowatts à l'horizon 2015.

 

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Commentaires
a écrit le 18/12/2012 à 22:49 :
Très intéressant pour les applications essence-atmosphérique, un peu moins pour les turbo-diesels (qui utilisent déja une partie de la chaleur des gaz d'échappement pour suralimenter). Mais comme le diesel est remis en cause actuellement, c'est une voie possible avant que les batteries du futur ne soient au point.
a écrit le 12/12/2012 à 19:11 :
Bonsoir, merci de passer par notre formulaire de contact sur notre site internet www.exoes.com pour ce genre de demandes.

A Desrentes
a écrit le 12/12/2012 à 6:20 :
Mr Desrentes,
Je suis pret a investir et vous accompagner dans ce developpement. Comment vous contacter?
a écrit le 11/12/2012 à 19:17 :
Pour Pemmore, il ne s'agit pas d'un moteur à air chaud mais d'un moteur qui utilise un fluide à changement de phase, dit de Rankine. Ces cycles à combustion externe (contrairement à votre moteur actuel à combustion interne) sont présents partout dans l'industrie mais la prouesse d'Exoès est de l'avoir miniaturisé!
En ce qui concerne les bilans énergétiques, le surpoids est minime puisque cette technologie est basée sur des technologies de compresseurs embarqués. Et l'efficacité réelle avec en moyenne 10% de gains nets. Enfin, en ce qui concerne la place dans les véhicules, ceux qui doutent que ce système d'un volume d'env. 2L ne trouve pas sa place devraient se demander comment Toyota arrive à faire des Auris hybride avec un coffre équivalent à celui de l'Auris conventionnelle... même si bien sûr c'est un paramètre qui doit être pris en compte et ce type de système ne peut être monté qu'en usine, pas en rétrofit.
A. Desrentes, PDG d'EXOES
a écrit le 11/12/2012 à 9:44 :
Pour Pemmore, il ne s'agit pas d'un moteur à air chaud mais d'un moteur qui utilise un fluide à changement de phase, dit de Rankine. Ces cycles à combustion externe (contrairement à votre moteur actuel à combustion interne) sont présents partout dans l'industrie mais la prouesse d'Exoès est de l'avoir miniaturisé!
En ce qui concerne les bilans énergétiques, le surpoids est minime puisque cette technologie est basée sur des technologies de compresseurs embarqués. Et l'efficacité réelle avec en moyenne 10% de gains nets.
Enfin, en ce qui concerne la place dans les véhicules, ce qui doutent que ce système d'un volume d'env. 2L ne trouve pas sa place devrait se demander comment Toyota arrive à faire des Auris hybride avec un coffre équivalent avec l'Auris conventionnelle... même si bien sûr c'est un paramètre qui doit être pris en compte et ce type de système ne peut être monter qu'en usine, pas en rétrofit.
A. Desrentes, PDG d'EXOES
a écrit le 10/12/2012 à 15:57 :
Marrant que ce moteur à air chaud inventé avant le moteur à explosion diésel ou essence(1816), revienne à la mode dans les voitures mais aussi les chaudières à cogénération. Sans doute on risque de retrouver aussi ce moteur dans les voitures hybrides électriques energie? , traction totale électrique, accus vs moteur stirling le rechargeant.
a écrit le 09/12/2012 à 19:53 :
Au vue du modèle affiché sur leur site c'est pas plus gros qu'un alternateur ..et sur les chaudiere cela peut être top !
http://blog.exoes.com/
a écrit le 09/12/2012 à 14:23 :
Ce film dont on parle produit de l'electricité même avec de la lumière artificiel à l'intérieur de batiment.
a écrit le 09/12/2012 à 9:48 :
Le problème de ces systèmes est la très faible puissance récupérée pour un poids supplémentaire dans la voiture...
Réponse de le 09/12/2012 à 10:28 :
Vous sous entendez que leur système n'aura aucune application concrète ?
Réponse de le 09/12/2012 à 14:02 :
Tout systeme lourd et encombrant est difficile a implanter dans une voiture. Mais si le rendement n'est pas trop mauvais, cela devrait etre rentable niveau poids. Apres, le systeme semble presenter beaucoup de contraintes pour une application automobile.
Réponse de le 10/12/2012 à 16:05 :
le moteur à air chaud dit moteur stirling (il y a d'autres modèles du même principe) est plus compact qu'un moteur à explosion et un rendement supérieur, mais c'est un moteur à réactions lentes donc pas utilisé dans la traction de véhicules,sauf il me semble des usages très marginaux sous-marins, navettes spatiales.
La dans le cas du remplacement pur et simple de l'alternateur on peut espérer 1/2 l de conso en moins aux 100.
a écrit le 08/12/2012 à 21:12 :
A quand la production d'électricité à partir des façades de voiture ou d'immeubles baignés par le soleil ?
Il me semble qu'il y a déjà une société provençale( je crois) qui a développé il y a 2 ou 3 ans un film qu'on place sur un objet et qui transforme la chaleur en électricité( il y avait un article ici), ils avaient développé cela pour les portables qui se rechargeaient tout seuls.
Réponse de le 09/12/2012 à 0:00 :
On appelle ca un panneau solaire ! Ca exsite depuis longtemps. Ca ne permet pas vraiment la production massive d'électricité. Ponctuellement ca peut ^tre utile. Ce n'est qu'un problème de rentabilité. L'electricite solaire, ce n'est pas gratuit !
a écrit le 08/12/2012 à 16:23 :
Produire de l'énergie mécanique (ou électrique) à partir de chaleur, c'est quand m^me super connu ! D'ailleurs le moteur du véhicule, c'est ce qu'il fait C'est bien qu'une petite boite essaye de commercialiser une telle machine si elle a trouvé un créneau. Il faut cependant vérifier le bilan énergétqiue (on peut consommer plus sur le moteur du vehicule, ne serai-ce qu'en transportant tout le temps cette machine alors qu'elle ne servirait que peu !), verifier le bilan technico économique (investissement, temps de retour), la fiabilité, ... Si les moteurs thermiques existants n'exploitent pas jusqu'au bout la chaleur des gaz d'échappement il peut y avoir des raisons économiques.
Réponse de le 09/12/2012 à 12:00 :
Oui bien vu !! le profit des pétroliers et de l'État est peut-être une des raisons économiques ? Pourquoi qu'elle servirait peu cette énergie électrique ? Connaissez-vous le système hybride TOYOTA, un plus petit moteur thermique (compense le poids du système électrique) et un fonctionnement en couple du moteur électrique réduit la consommation de carburant?
Réponse de le 09/12/2012 à 19:59 :
Hybride de Toyota ?
Non jamais entendu parler, merci pour l'info
a écrit le 08/12/2012 à 14:44 :
Il y a plein d idées dans la récupération de l'énergie. depuis des centaines d'années. voyons si cela marche. pour ma part, je crois plus aux centrales thermiques (stationnaire comme le système de l'article?): un moteur entraine une génératrice et les émissions de chaleur du moteur, chauffent la maison.
le système présenté ici est donc en concurrence avec plein de systèmes hybrides: les calcul de rendement (investion/retour d'énergie) vont être fait. Si le système est plus rentable que les systèmes concurrent, alors il sera acheté. Observons. En tout cas, les idées sont bienvenues pour optimiser les moteurs à explosion. On besoin d'idées, pas de banquiers (il y en a trop en ce moment..)
a écrit le 08/12/2012 à 14:40 :
Est ce que ça marche en sortie des hauts-fourneaux leur machin ? J'ai un projet pour eux en Lorraine...
Réponse de le 10/12/2012 à 12:23 :
Oui, ça marche!!! C'est le principe des Cycles Organiques de Rankine (ORC), une technologie méconnue du grand public mais très répandue en géothermie, biomasse, solaire thermodynamique et récupération de chaleur dans l'industrie. La première application en récupération de chaleur industrielle en France a été implantée récemment par la société Enertime (www.enertime.com) dans une fonderie des Pays de la Loire. Le module produit environ 1 MW électrique (30% de la consommation de l'usine) à partir de 5 à 6 MW thermiques issus du process industriel.

http://www.fonderie-piwi.fr/blog/public/ENERTIME_Echos_8_11_11_ret.jpg

http://www.enertime.com/fr/actualite/orchidc-mise-en-service-historique

Le coût de l'électricité produite est de l'ordre de 80?/MWh, soit plus de deux fois moins cher que les éoliennes offshores (220?/MWh). On se demande pourquoi nos politiques ne valorisent pas ce genre de systèmes...
Réponse de le 10/12/2012 à 13:20 :
@ Thomas: Merci pour votre réponse. Quel est alors l'intérêt d'ULCOS ?
Réponse de le 10/12/2012 à 13:59 :
ULCOS vise le captage du CO2 contenu dans les fumées de combustion issues du process. Cette industrie étant très "polluante" en terme d'émission de CO2, elle doit acheter des crédits carbones (=droit de polluer), ce qui correspond à une sorte de taxe environementale. Par conséquent, si on capte le CO2 et qu'on l'enfouit, la fonderie n'émet plus de pollution et peut donc fortement diminuer voir supprimer ce besoin d'achat de crédits. D'où un gain en rentabilité.

Mais ce procédé n'intervient que tout en bout du process, en sortie de cheminée. Il ne me semble pas incompatible avec un système de récupération type ORC. Pour exemple, à la FMGC où est installé le module d'Enertime, les fumées issues du process doivent être refroidies avant de passer dans des filtres et d'être rejetées dans l'atmosphère. L'ORC assure ainsi la fonction de refroidissement en extrayant la chaleur contenue dans les fumées et en abaissant leur température, tout en produisant de l'électricité. Ces fumées refroidies passent ensuite dans des filtres pour éliminer les particules et autres polluants, avant d'aboutir à une cheminée qui les rejettent dans l'atmosphère. Un procédé type ULCOS viendrait ensuite, pour empêcher ce rejet dans l'atmosphère.
a écrit le 08/12/2012 à 14:37 :
Bravo Exoes et bonne levée de fonds ! Une vraie start-up fondée par des ingénieurs (ENSAM/IFP School, Centrale et Supméca).
Réponse de le 10/12/2012 à 14:41 :
ENSAM/IFP School, profil identique à l'inventeur du filtre à particules (FAP) chez PSA. Nous avons de très bonnes écoles d'ingénieurs, dommage que les entreprises ne suivent pas toujours...
a écrit le 08/12/2012 à 11:43 :
encore un truc qui sera copié par les asiatiques dans peu de temps
Réponse de le 08/12/2012 à 12:08 :
Bonjour, j'ai 22 ans, toute la vie devant moi et ce genre de commentaire me casse le morale ainsi que celui de beaucoup de lecteur, ne pourriez vous pas vous réjouir de voir une entreprise française devenir leader sur son marché grâce à une bonne idée bien réalisée?
Bonne journée!
Réponse de le 08/12/2012 à 13:36 :
Tout à fait d'accord avec "un peu de joie". Les personnes comme Henri sont d'un pessimisme incroyable. Si vous n'aimez pas pourquoi en dégoûter les autres ? Je suis plutôt fière d'être français en lisant cette article.
Réponse de le 08/12/2012 à 13:36 :
+1
Réponse de le 08/12/2012 à 14:19 :
Aprés les chocs pétroliers des années 70 le solgan était " nous n'avons pas de pétrole mais nous avons des idées" et bien à la veille de former des voeux pour l'année 2013 nous ne pouvons souhaiter qu'ils soient nombreux les géo trouve-tout !!!!
Réponse de le 08/12/2012 à 16:04 :
J'espère que cette jeune entreprise trouvera les fonds pour se developper...
Réponse de le 09/12/2012 à 3:41 :
L'article ne précise pas où est la source froide. Pour produire de l'énergie mécanique (puis électrique) avec de la chaleur il faut une différence de potentiel : une source et une source froide. La chaleur n'est qu'un état, elle n'est exploitable que si on peut la "consommer" via une source froide. Dans le fond rien de bien neuf là dedans. Sauf peut être une miniaturisation permettant l'hybridation.
Réponse de le 09/12/2012 à 10:02 :
@ JJL: il ne s'agit pas de réinventer le principe de Carnot, mais de trouver des applications ingénieuses en développant une technologie innovante. Comme indiqué sur leur site web, le concept est simple, mais le procédé est complexe.
"L?application du Cycle Rankine à la récupération de chaleur à l?échappement requiert toutes les compétences hydrauliques, mécaniques et électroniques d?Exoès. Si le procédé est complexe, le concept est simple : en captant la chaleur des gaz d?échappement de la voiture sur lequel il est installé, SHAPE va produire de l?électricité."
Réponse de le 09/12/2012 à 12:12 :
Et ?
C'est censé répondre à ma question ce blabla ?
Réponse de le 09/12/2012 à 20:41 :
D'accord avec Grincheux. Il y a 60% d'énergie perdue en chaleur dans un moteur de voiture. Si on peu en récupérer une partie, c'est toujours ça de pris. Et si c'était si simple, il y a longtemps que ce serait fait. Toute initiative est à encourager.
Réponse de le 10/12/2012 à 10:34 :
D'un point de vue thermodynamique rien de neuf, hâte de voir les rendements exceptionnels du bazar !!!
Réponse de le 10/12/2012 à 12:25 :
La source froide, c'est l'air extérieur, via une prise à l'avant de la voiture.
Réponse de le 10/12/2012 à 13:21 :
@ Thomas (2): excusez ma question bête, j'ai toujours été nul en thermodynamique...

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