#PhDWithoutBorders : Cédric Devriese et l’optimisation d’une chambre de combustion alimentée à l’hydrogène

Cédric Devriese a récemment défendu sa thèse avec succès : une cotutelle de thèse – un doctorat entre plusieurs universités – entre l’UMONS et l’Eindhoven University of Technology. Il s’est intéressé à la conception et à l’optimisation d’une chambre de combustion alimentée à 100 % en hydrogène.

Dans un monde où les énergies renouvelables gagnent du terrain, la nécessité de stocker de l’énergie à court et à long terme pour équilibrer le réseau électrique deviendra de plus en plus importante dans un avenir proche. L’une des approches consiste à utiliser l’électricité excédentaire pour produire de l’hydrogène vert par électrolyse, offrant ainsi une solution à moyen et long terme. L’hydrogène peut être utilisé dans un Système Énergétique Décentralisé via différentes technologies, dont les microturbines à gaz (mGT), présentant des avantages en termes de coût d’entretien, de polyvalence de carburant et d’émissions réduites.

Les travaux du chercheur se sont concentrés sur l’optimisation des mGT dans un Système Energétique Décentralisé (en comparaison aux options actuelles, comme les groupes électrogènes diesel notamment). Bien que les mGT présentent des avantages tels que des coûts d’entretien réduits et des émissions plus faibles, leur rendement électrique est actuellement inférieur. La solution proposée est d’augmenter la température d’entrée de la turbine pour améliorer l’efficacité.

Le travail a abordé la conception et l’optimisation du brûleur, du compresseur et de la turbine, avec une méthodologie spécifique pour une chambre de combustion alimentée à 100 % d’hydrogène. Cette approche vise à rendre les mGT plus compétitives par rapport aux alternatives existantes, ouvrant la voie à des Systèmes Énergétiques Décentralisés plus efficaces et durables.

« En utilisant nos propres scripts de conception, nous avons proposé une géométrie de compresseur et de turbine pour le mGT de 100kWe, et nous avons fait des progrès significatifs dans la réduction des émissions de NOx du brûleur à l’hydrogène« , explique Cédrice Devriese, chercheur au sein du service de Thermique et Combustion de l’UMONS. « Nous procédons actuellement à la validation expérimentale de la turbine en céramique et de la chambre de combustion à l’hydrogène et autres e-fuels ».

« La coopération avec l’unité de génie thermique et de combustion de l’UMONS, avec Ward De Paepe notamment, s’est très bien déroulée« , poursuit Rob Bastions, co-promoteur au sein de l’Université technique d’Eindhoven. « Les recherches effectuées sur la chambre de combustion d’hydrogène ont été réalisées principalement sous ma supervision (TU/e) et les autres parties principalement sous la supervision de l’UMONS (Prof. Ward de Paepe). Je me réjouis de la recherche expérimentale de suivi et de la poursuite de notre partenariat ».

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