La promesse d’ENTENT et de sa technologie PULSE : produire de l’électricité utile à partir de chaleur fatale à très basse température. ENTENT est l’un des 5 lauréats de l’appel à projets que GRDF a dédié à la décarbonation de l’industrie au cours du premier semestre 2021. La parole à Stefan Ré, directeur général de cette start-up créée en 2018.

Comment est née ENTENT ?

C’est l’histoire d’une rencontre sur les bancs de l’université entre Mathias Fonlupt, ingénieur en mécanique énergétique diplômé de Polytech Marseille, et moi-même, ingénieur Polytech Marseille et diplômé de management général à l’IAE d’Aix-en-Provence. Nous avions la conviction qu’il existe une énergie durable à portée de main et nous savions que le gisement de chaleur fatale à basse température est encore totalement inexploité, alors qu’il représente plus de la moitié des rejets de chaleur de l’industrie. Mathias a inventé la technologie PULSE, une technologie qui permet de valoriser en électricité utile la chaleur récupérée entre 60 et 150 °C. Ensemble, nous avons créé ENTENT. 

En quoi consiste la technologie PULSE et en quoi est-elle novatrice ?

Il s’agit d’un nouveau cycle thermodynamique, qui met en jeu un écoulement pulsé de fluides organiques à l’intérieur de la machine, ce qui permet d’atteindre des rendements significatifs. 

Concrètement, le PULSE va récupérer la chaleur pour faire s’évaporer un fluide de travail appelé fluide organique. La vapeur ainsi créée monte en pression avant d’être rejetée brusquement par l’ouverture d’une vanne. Cette énergie libérée permet d’actionner un système à piston deux temps de grande cylindrée. L’énergie est alors transformée en énergie mécanique, puis électrique.
Le surplus d’énergie est dissipé au contact d’une source froide, typiquement de l’air ambiant, pour repasser le fluide à l’état liquide. Enfin, ce fluide est renvoyé à la source chaude par un système thermo-gravitaire assurant le transfert grâce à la différence de température, et non par une pompe mécanique consommatrice d’électricité.

Ce cycle thermodynamique mettant en œuvre un écoulement de fluide organique pulsé est totalement novateur. La technologie a été qualifiée de rupture par BPI France, remportant un prix lors de la 22^e édition du concours national d’innovation i-Lab.

La technologie PULSE se distingue, en outre, des ORC par sa capacité à valoriser en électricité des chaleurs inférieures à 150 °C. 

À quel stade de développement de cette technologie vous situez-vous ?

Nous sommes au stade amont, en cours de finalisation d’une première machine expérimentale de 5KWe, qui va nous permettre de caractériser les phénomènes physiques en jeu à l’intérieur de la machine et ainsi valider nos simulations numériques. Elle devrait être prête à l’automne 2021. Nous la développons en partenariat avec le laboratoire de thermodynamique de l’université de Liège qui est parmi les N° 1 mondiaux sur ce type de technologie. Notre objectif est de produire une machine robuste, simple à construire, à exploiter et à maintenir, de manière à être en capacité de proposer un retour sur investissement inférieur à 5 ans, l’électricité étant dans l’idéal autoconsommée par le site industriel.

Quels secteurs industriels cette technologie peut-elle intéresser ? 

Selon nous, le gros gisement se situe dans l’agroalimentaire qui génère énormément de chaleur pour cuire et transformer les aliments. C’est ce marché que nous visons en priorité avec une machine d’une capacité de production entre 50 et 100 kWe. Mais d’autres industries comme le papier/carton, les matériaux de construction (ciments, plâtres, terres cuites, bois), ou encore la chimie sont également très porteurs. 

D’autres secteurs constituant un gisement considérable pourraient également être adressés avec la technologie PULSE : notamment les centrales de production d’électricité, les sites de valorisation de déchets et les data centers. Pour faire simple, la condition pour mettre en œuvre notre technologie de récupération est que la chaleur soit canalisée dans un conduit et non diffuse dans l’air ambiant.

Quelles ont été vos motivations pour participer à cet appel à projets de GRDF ?

Même si nous sommes à un stade amont de développement, nous avons déjà en tête l’installation d’un pilote sur un site client opérationnel. Cet appel à projets correspondait à notre volonté de construire un partenariat industriel. Plus précisément, il ne s’agit pas seulement pour nous d’installer un pilote et de montrer au monde que le PULSE fonctionne dans un environnement réel mais de développer et d’ancrer une technologie que l’on aura standardisée et que l’on pourra répliquer sur un secteur d’activité identifié. Nous avons bien conscience de ce que GRDF peut nous apporter en ce sens, en nous aidant à sélectionner à très court terme des clients potentiels, dont nous pourrons analyser les besoins, les contraintes, les caractéristiques techniques pour déployer le pilote.  

Que comptez-vous faire de cette prime ?

Nous sommes déjà dans la préparation de la phase suivante et nous constituons une nouvelle enveloppe de R&D pour réaliser des dimensionnements et calculs d’usure. L’objectif est d’utiliser les données expérimentales pour optimiser le dimensionnement, choisir le fluide de travail et compacifier la machine afin d’aboutir rapidement à une vraie solution industrielle.

Nous sommes sur un budget de développement à plusieurs millions d’euros. Cette prime est bienvenue, mais ce que nous avons vraiment gagné avec cet appel à projets c’est un partenariat industriel et des compétences.