Comment Enogia fait la différence en valorisant les énergies perdues

Dans le monde, en 2014, selon l’étude commandée par le Pôle Energie 2020 et publiée en février dernier, on comptait un parc de moins de 300 turbines basées sur le système du cycle de Rankine (Organic Rankine Cycle - ORC), une technologie qui vise à valoriser les énergies de chaleur industrielle dite « perdue » (issue des procédés industriels, des stations de compression de gaz, des turbines à gaz industrielles, des centrales à moteur diesel etc.) pour les transformer notamment en électricité. Selon un rapport de l’ADEME, le gisement de production d’électricité à partir de chaleur industrielle perdue est estimé en France à 1,1 TWh (250 sites), dont 80 % de sources géothermales, pour une puissance installée de 140 MW.

En 2014, toujours, moins de dix machines étaient installées en France, tandis que l’Allemagne (une centaine) l’Autriche (une quarantaine) les Etats-Unis (une quarantaine) et l’Italie (une vingtaine), toujours selon l'étude, l’exploitaient déjà beaucoup plus en comparaison.

Sur ce marché au potentiel mondial mais où il y a encore peu d’acteurs (les plus cités sont le Français Enertime, le Suisse Eneftech, l'Américain Ormat, et les Italiens Turboden et Exergy), la TPE marseillaise Enogia, qui identifie pour sa part deux autres sociétés (vraiment) concurrentes (l'américaine Electra-Therm et l'allemande Orcan), est un des acteurs les plus prometteurs de ce système qui s'attaque à des sources énergétiques encore imparfaitement exploitées aujourd’hui.

Contribution aux ambitieux objectifs énergétiques européens

De toutes les solutions existantes en matière de valorisation des chaleurs industrielles, la technologie de Rankine, dont les deux principales applications se cantonnent encore à la biomasse et à la géothermie, est souvent présentée comme un outil efficace pour atteindre les objectifs énergétiques ambitieux fixés par l’Europe pour 2020 (réduire de 20 % les émissions de gaz à effet de serre), tout en permettant aux industriels de subvenir en partie à leurs besoins en électricité.

« Notre objectif est de récupérer la chaleur perdue des gaz d'échappement des moteurs à combustion, pour fabriquer de l'électricité additionnelle ou réduire la consommation de carburant », explique Arthur Leroux, président et cofondateur, avec Antonin Pauchet et Nicolas Goubet, d'Enogia. 

Créée en 2009 par trois anciens ingénieurs d’Arts et Métiers, en activité mais « en quête de nouveaux challenges », la start-up marseillaise est positionnée sur le segment (très peu couvert) des turbines ORC de petite puissance, à partir de 5 KW jusque 100 KW, quand l’autre « française » du marché, la société de Courbevoie Enertime (1,35 M€ de CA en 2014), aînée d’à peine un an, occupe le créneau de puissance de 1 MW et plus. Dans le monde, les systèmes ORC déployés le sont aussi sur des grosses installations industrielles (typiquement à 10 MW).

Quand une perte devient investissement

Pour Arthur Leroux, qui renonce à évaluer le potentiel de son marché « inchiffrable en raison de sa multitude d’applications », la vraie différence d’Enogia se loge aussi ailleurs : « nos microturbines sont à la fois petites et fiables. Les concurrents de nos marchés développement principalement de systèmes volumétriques où les pièces sont en contact relatif. Ce qui n’est le cas de nos machines. Elles sont donc plus fiables que toutes les autres », assure-t-il. Il faut comprendre qu’elles ne requièrent peu ou pas de maintenance, ce qui permettrait de garantir des retours sur investissements plutôt courts.

La réglementation française permet de vendre l'électricité produite à partir des énergies renouvelables aux opérateurs électriques, développe-t-il. 

« L'électricité produite par les centrales d'Enogia installées en méthanisation est rachetée à un tarif garanti entre 16,5 et 22 centimes d'euros/kWh ». Compte tenu d'un prix d'achat de ses centrales compris entre 30 et 350 K€, la TPE garantit « un retour sur investissement de moins de trois ans ».

Se faire repérer

L'une des pépites de la COP 21, souvent citée parmi les cleantechs « plein d’avenir », a en quelques années bien élargi sa gamme depuis son premier applicatif pour récupérer l’énergie contenue dans les gaz d’échappement d’un moteur biogaz. Elle a notamment gagné en agilité grâce à sa stratégie d'alliances et de partenariats, et en notoriété via sa participation à des programmes européens.

En 2008, l'accord de codéveloppement conclu avec l’organisme public de recherche et d’innovation IFP Energies nouvelles lui a permis de porter la puissance de ses machines jusque 100 KW et d'adresser aussi bien les installations stationnaires (groupes électrogènes, installations de cogénération, valorisation des eaux de refroidissement des fours industriels...) que mobiles, transport  ferroviaire et maritime dans un premier temps. Mais l'objectif à plus long terme reste la récupération de la chaleur dans les circuits de refroidissement de tous les types de moteurs à combustion (diesel, gaz, essence), avec pour ligne de crête, le transport routier.

« On peut diminuer la consommation de l’ordre de 5 à 10 %, soit pour un poid-lourd, une facture allégée de plusieurs milliers d'euros par an, argumente Arthur Leroux. Nous nous développons pour l’heure sur les marchés du transport maritime, via le projet de démonstration partenariale Efficientship, en cours d'installation sur un navire de pêche Irlandais, et ferroviaire, via le projet Trenergy, dont les résultats ont fait l'objet de publications ».

Un prototype prêt à embarquer sur un navire de pêche

En janvier dernier, le navire de pêche opérant autour des côtes irlandaises Amy Jane II de la KFO a en effet été sélectionné pour tester le prototype de la turbine, dont la conception est en cours de finalisation. Il devrait embarquer prochainement pour une campagne de de 7 mois et sera évalué par la CNR Ismar. Il sera alors le premier exemple d’un module ORC adapté aux moteurs mobiles.

« Cinq cas d'études seront réalisés en tout pour quantifier l'intérêt de cette technologie en simulant l'usage sur différents types de navires », détaille le descriptif du programme européen.

Amorcé le 1^er juin 2014, Efficientship, doté de 1,2 M€ sur 2 ans, a été retenu dans le cadre du programme Life+ de l'UE et gage sur une baisse de 5 à 10 % des émissions de gaz à effet de serre avec une économie attendue de 2,5 tonnes de CO2 et de 5 à 10 % de la consommation de carburant.

Partenaire d'Alstom Transport

La spécialiste marseillaise, qui emploie désormais une vingtaine de personnes, est aussi impliquée dans le projet ANR Trenergy aux côtés de IFP Energies nouvelles et en partenariat avec Alstom Transport et le laboratoire de dynamique des fluides (DynFluid) des Arts et Métiers ParisTech. Cette fois, il s’agit d’évaluer la technologie Rankine pour les moteurs de locomotive diesel-électrique. Le prototype a été testé l’an dernier sur banc d’essai. Reste à l’éprouver dans des conditions réelles.

Arthur Leroux revendique avoir vendu à ce jour plus de 20 machines dans une dizaine de pays et déclare un chiffre d'affaires de 850 K€ en 2015 (contre 482 K€ en 2014). La TPE a notamment financé ses développements grâce au soutien de Banque publique d’investissement et de l'ADEME. Elle a ensuite levé des fonds auprès d’investisseurs dont Arts&Métiers Business Angels (AMBA). Elle est actuellement de nouveau en « roadshow » pour trouver de l'argent frais, en quête d'un montant idéalement d’1 M€.

Adeline Descamps