Quand la modélisation CFD fournit des informations cruciales aux projets d'innovation

La modélisation CFD est une technique de modélisation numérique qui permet de simuler des processus physiques et chimiques, de l'échelle du laboratoire jusqu'aux applications industrielles. La modélisation CFD peut être utilisée pour tester une technologie, comprendre des phénomènes physiques ou (bio)chimiques, valider un business plan, tester d'éventuelles modifications dans la conception d'une installation, acquérir des données non mesurables physiquement, identifier les causes potentielles d'incidents, et bien plus encore.

Conformément à la stratégie d’innovation pour la transition énergétique d’ENGIE, la modélisation CFD est de plus en plus utilisée dans de nombreuses initiatives de recherche du groupe, à tous les niveaux de maturité technologique.

Un soutien clé à des projets tels qu'Ambher et Gaya

De nombreux projets d’ENGIE R&I ont fait appel à l’expertise de l’équipe CFD du Lab Crigen, en particulier le projet Ambher qui vise à développer des technologies de stockage d’hydrogène à court et à long terme. Plusieurs réacteurs à structures cellulaires ouvertes périodiques (POC) ont été définis et modélisés, pour définir le meilleur compromis entre chute de pression et performances de transfert de chaleur pour la conception d'un réacteur optimal.

Pour la plateforme Gaya, le modèle virtuel du réacteur de méthanation a été étendu à différentes conditions opératoires de méthanation du CO et du CO2. Par la suite, les performances du réacteur (hydrodynamique, performances thermiques et taux de conversion) ont été calculées à l'aide du modèle et comparées aux données obtenues à partir du réacteur réel. Les résultats obtenus étant tout à fait conformes, cela signifie que le modèle peut être considéré comme complet et prêt pour des investigations à l'échelle industrielle. En parallèle, une modélisation CFD du réacteur de gazéification de Gaya a été développée et validée pour la gazéification du bois de pin. Ce modèle virtuel est maintenant prêt à être étendu à diverses sources de biomasse.

Stimuler l’innovation et fournir un soutien opérationnel

De nombreux autres projets ont été soutenus par l'équipe CFD dans les domaines de la production de biométhane (optimisation du bioréacteur), du stockage d'hydrogène liquide (évaluation de l'auto-pressurisation du réservoir), de l'épuration du biogaz (évaluation de l’épuration du CO2 à la chaux dans le réacteur à colonne à bulles de Picachaux),et la combustion industrielle de l'hydrogène (développement d'une nouvelle modélisation de la combustion de l'hydrogène pour l'évaluation des émissions polluantes et des caractéristiques de la flamme).

De multiples activités d'accompagnement sont prévues en 2024. Nicolas Meynet, manager de l’équipe, donne une indication de l'ampleur des projets : "Nous accompagnons de multiples projets de développement des technologies de méthanisation, gazéification, biogaz, hydrogène et stockage d'énergie. Nous fournissons également un support à la performance opérationnelle. Et nous menons un programme de veille technologique sur la modélisation granulaire des flux pour suivre les innovations."

Contacts

Lab Crigen CFD Team

Contact: Nicolas Meynet, CFD Team Manager

Ambher membrane reactor with Periodic Open Cellular Structures (POCs)

Contact: Assia Saker,  Ambher Project Leader

Website: https://www.ambherproject.eu/

Gaya methanation reactor (fluidized bed, temperature, gas mixture)

Contact: Marion Maheut, Gaya Project Leader