H2P est l’un des 5 lauréats de l’appel à projets que GRDF a dédié à la décarbonation de l’industrie. Grâce à son moteur innovant, la start-up développe plusieurs cas d’usage permettant de valoriser l’énergie perdue en chaleur, en électricité ou en air comprimé. Une solution de tri-génération propre et unique au monde, que nous présentent Frédéric Thévenod et Richard Lecoupeau.

Qui est H2P ? 

Frédéric Thévenod : H2P développe et fabrique des solutions de valorisation de l’énergie perdue à partir de biomasse, de chaleur ou de gaz, pour produire de l’énergie utile, sans émission de CO2. Nous avons créé cette start-up en 2010, après un 1er brevet déposé en 2006. Dès 2008, Safran avait envisagé d’intégrer notre innovation à ses hélicoptères, mais nous nous sommes orientés depuis vers des usages stationnaires dans l’industrie, ce qui a permis d’apporter la preuve de la technologie et c’est aujourd’hui notre 1er marché.

En 2017, nous avons fait entrer un family office au capital, et créé notre centre de R&D à Gardanne, près d’Aix-en-Provence. Nous avons plusieurs partenariats technologiques et le développement de notre technologie a reçu de nombreux soutiens : fonds européens (Feder, Horizon 2020), nationaux (Ademe, BPI) et régionaux (région Ile-de-France et région Sud). Notre solution est une deep tech, qui a déjà bénéficié de 11 années de développement et atteint aujourd’hui un niveau de maturité suffisant pour commercialiser un premier produit. C’est aussi une low tech, extrêmement simple (raison pour laquelle elle est protégée par plus de 60 brevets internationaux), elle offre un retour sur investissement très rapide.

Précisément, en quoi consiste cette invention ?

F. T. : Il s’agit d’un moteur qui transforme de la chaleur en énergie utile. Sa particularité est de savoir produire de l’électricité et de la chaleur, mais aussi de l’air comprimé, ce qui est particulièrement intéressant dans le monde industriel : toutes les usines ont de la chaleur perdue, toutes ont besoin d’électricité et de plus ou moins de chaleur, et presque toutes utilisent de l’air comprimé – fluide aujourd’hui produit par des compresseurs électriques aux rendements médiocres. Par rapport aux compresseurs électriques, notre moteur produit un air comprimé très compétitif avec un prix de revient deux fois moins élevé.

Richard Lecoupeau : C’est donc une machine capable de faire de la tri-génération, dont on peut piloter le type d’énergie produite en fonction des besoins. On peut ainsi solliciter le moteur de sorte qu’il produise plus de chaleur en hiver pour le chauffage des locaux, par exemple, et à d’autres moments, produire plus d’électricité ou plus d’air comprimé – ce qui est aussi une manière de stocker de l’énergie. Il est également possible de réinjecter la chaleur rejetée par la machine à l’entrée du circuit, pour augmenter le rendement global de production électrique et d’air comprimé de l’installation.

Quels marchés adressez-vous avec cette solution ?

R. L. : Nous apportons une solution technico-économique sur des secteurs de l’industrie où les besoins sont de l’ordre de 100 kW électrique. Sur ce niveau de puissance, les solutions de valorisation disponibles (turbines vapeur, ORC, moteurs Stirling…) ne sont pas rentables. Or la demande de production d’énergie décentralisée est croissante, y compris sur des gammes de puissance de 3 à 300 KWe, parce que les acteurs industriels sont de plus en plus nombreux à rechercher l’autonomie énergétique. Sur ces marchés, il n’y a – pour le moment – aucune offre concurrente. 

Après ces 11 années de R&D, à quel stade en êtes-vous ?

F. T. : Confortés par les milliers d’heures d’endurance cumulées sur la machine, nous sommes passés fin 2020 en phase d’industrialisation. Notre premier produit, appelé CG-20 (une unité de cogénération électricité + chaleur de 20 kW) sera installé sur trois sites en 2021. 

Ces trois applications sont :

  • Les déchets industriels gazeux issus des process : jusqu’à présent, ces effluents étaient torchés et la chaleur rejetée dans l’environnement sans être valorisée. Nous dévions ce fluide combustible vers une chambre de combustion qui produit un flux chaud, lui-même envoyé dans le moteur H2P. Avec cette installation, nous allons produire de l’électricité, autoconsommée par l’usine, et faire également baisser de 30 % la facture de chauffage grâce à la chaleur produite. 100 % du déchet sera ainsi converti en énergie utile.
  • Les déchets de bois de scieries : actuellement brûlés dans une chaudière pour alimenter le process de préséchage du bois. Toute cette chaleur va passer dans l’installation H2P, une partie sera transformée en électricité avec un rendement de plus de 25%, le reste sera réinjecté dans le process. C’est une première mondiale : jusqu’à présent, aucune technologie ne permettait de produire de l’électricité à partir de déchets de bois avec un rendement aussi élevé.
  • Les moteurs de cogénération alimentés au biogaz issu de la méthanisation : après la conversion du gaz en énergie électrique, il reste encore une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur dans l’échappement des moteurs. La technologie H2P peut valoriser cette chaleur résiduelle pour produire encore plus d’électricité. Ainsi, le rendement de production électrique global de l’installation est amélioré et l’électricité produite à partir de ce biogaz est plus propre et vertueuse.

R. L. : Nous avons une réponse à différents cas de figure, pour valoriser au mieux les flux d’énergie à notre disposition. On est dans l’industrie de la récupération, on fait très attention à ne pas gaspiller.

En termes de développement commercial, nous nous concentrons pour l’instant sur la France, notamment pour être en mesure d’assurer un SAV de bonne qualité. Nous sommes d’ailleurs en train de constituer un réseau de maintenance de niveau 2 avec des partenaires spécialisés. Nos ambitions de développement à l’international visent en premier lieu les pays limitrophes, mais nous avons également des projets au Sénégal, dans le cadre d’un partenariat avec la DGA et une ONG d’une part, et également sur une grosse usine de transformation agroalimentaire d’autre part. Nous avons reçu des sollicitations provenant de nombreux pays, mais nous suivons pour l’instant notre plan de développement commercial afin de garantir une qualité de service et une disponibilité irréprochable de nos machines.

Quel était pour vous l’intérêt de candidater à cet appel à projet de GRDF ?

F. T. : Ce qui nous intéresse, c’est de travailler sur le long terme avec des partenaires qui nous ouvrent des portes. GRDF a un panel de clients professionnels industriels extrêmement large, ce qui est très intéressant pour notre développement. Nous allons pouvoir étendre avec leur aide nos typologies d’application, GRDF se positionnant en tiers de confiance pour l’installation de sites pilotes. Je crois que GRDF a été particulièrement intéressé par ce que notre technologie apporte sur le marché en termes de production d’air comprimé.