Une PME britannique développe une turbine à basse vitesse innovante, conçue pour des applications telles que le cycle organique de Rankine (ORC), la récupération de chaleur résiduelle (WHR) et la réfrigération. La récupération de chaleur perdue permet de produire de l’énergie à partir de nombreux procédés industriels et de transport, réduisant ainsi la consommation énergétique et améliorant l’efficacité globale.

En 2021, l’industrie de l’UE et du Royaume-Uni a généré 221 TWh de chaleur résiduelle, dont 61 % dans une plage de température idéale (100–200 °C) pour les systèmes ORC. Le marché est prometteur, notamment dans le secteur maritime, poussé par des réglementations strictes. Le secteur industriel, bien que porteur, reste freiné par les délais de retour sur investissement.

Les systèmes ORC comprennent des échangeurs de chaleur, une pompe et un turbogénérateur, ce dernier étant souvent le plus coûteux. Pour réduire ces coûts, la PME a conçu une turbine inspirée du modèle « Elektra », utilisant une roue à une pale et plusieurs étapes d’expansion pour un rendement élevé à faible vitesse. Son architecture permet une conception modulaire, adaptable à différents fluides et applications. La turbine présente plusieurs avantages techniques et économiques : - Elle est constituée d’un seul blisk et de deux plaques fixes, avec des trajets de gaz en formes 2D, ce qui évite l’utilisation de machines-outils à 5 axes ; - Aucun métal exotique n’est nécessaire pour sa fabrication ; - La poussée axiale est naturellement faible, supprimant le besoin d’un piston d’équilibre ; - À faible puissance, sa vitesse modérée permet un raccordement direct au générateur, sans boîte de vitesses ; - Pour des puissances supérieures à ~200 kW, elle peut être directement couplée à un générateur synchrone, en alternative aux turbines axiales multi-étagées plus complexes et coûteuses.

Cette turbine peut être intégrée dans un boîtier hermétique avec un générateur asynchrone (10 à 200 kW), ou utilisée de manière autonome avec un générateur synchrone (200 kW à 1 MW). Elle est compatible avec divers fluides, y compris l’eau, dans des conditions de faible débit et forte chute.

Un test de validation (TRL-4) est prévu en 2025 dans le cadre d’un programme KTP, avec des premiers résultats attendus en juillet. La PME a déjà sécurisé un client européen majeur dans le secteur maritime.