AtmosZero a développé une chaudière électrifiée économe en énergie que New Belgium Brewing prévoit d’installer dans son usine principale l’année prochaine.
L’année prochaine, New Belgium Brewing remplacera l’une des quatre chaudières au gaz naturel de son principal site de brassage à Fort Collins, dans le Colorado aux Etats-Unis, par une version électrifiée conçue pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Le système de chaudière pilote modulaire de 650 kilowatts a été développé par AtmosZero, une startup également basée à Fort Collins et sortant aujourd’hui furtivement.
« Pour décarboniser l’industrie, nous devons décarboner la chaleur », déclare Addison Stark, directeur général et cofondateur de la startup.
En effet, la production de chaleur de l’industrie pourrait représenter environ 10 % de la pollution mondiale par le dioxyde de carbone. Le secteur dépend fortement de la vapeur pour transférer la chaleur, stériliser l’équipement et les marchandises et séparer les produits chimiques. À l’échelle mondiale, cette pratique pourrait générer plus de 2 milliards de tonnes de pollution par le dioxyde de carbone par an, selon une analyse antérieure de Stark et d’un collègue.
New Belgium Brewing, mieux connue pour produire de la bière Fat Tire, utilise de grandes quantités de vapeur pour ajuster les températures dans ses bouilloires à ébullition, aidant à extraire les saveurs du houblon et des céréales à des moments cruciaux du processus de fabrication de la bière.
Les chaudières électriques qui peuvent puiser de l’énergie principalement à partir d’énergies renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne existent et sont déjà utilisées dans l’industrie manufacturière.
Mais ils reposent généralement sur un chauffage résistif, qui produit de la chaleur en faisant passer un courant électrique à travers un matériau conducteur, ou l’eau dans la chaudière. Cela consomme beaucoup d’électricité et fait grimper les coûts, ce qui a empêché ces appareils de s’emparer d’une grande part de marché à ce jour, explique Stark, auparavant membre et directeur par intérim de l’ARPA-E, la branche de recherche avancée du département américain de l’énergie.
Au lieu de cela, AtmosZero s’appuie sur la technologie de pompe à chaleur, qui utilise l’électricité pour faire circuler des réfrigérants à bas point d’ébullition dans une boucle fermée. L’appareil puise la chaleur de l’air ambiant, utilise un compresseur pour augmenter la température du réfrigérant suffisamment pour faire bouillir l’eau, puis transfère cette énergie thermique à travers un échangeur de chaleur dans un récipient qui produit de la vapeur.
Les pompes à chaleur peuvent être beaucoup plus efficaces que les produits qui reposent sur le chauffage résistif car, comme Casey Crownhart de MIT Technology Review l’a expliqué dans un explicatif précédent , la majeure partie de l’électricité est utilisée pour recueillir la chaleur et la déplacer, plutôt que de la produire directement.
Addison Stark dit qu’une version commerciale de l’appareil de la société pourrait être jusqu’à deux fois plus efficace que les chaudières résistives.
La société en est actuellement aux dernières étapes du développement et de l’évaluation de son premier prototype à la Colorado State University. Stark a cofondé AtmosZero avec Todd Bandhauer, professeur agrégé de génie mécanique à l’école, et Ashwin Salvi, auparavant d’Achates Power.
L’idée de l’entreprise est née d’ un article qu’Addison Stark a co-écrit au début de 2021, soulignant l’importance d’accélérer la recherche et le développement de divers moyens de nettoyer la chaleur industrielle.
« Mon projet pandémique repoussait l’idée que l’industrie était difficile à décarboner », explique Addison Stark, ajoutant que les chaudières à vapeur représentaient « l’occasion idéale de s’attaquer aux problèmes ».
AtmosZero a été fondée en décembre de la même année. Elle emploie désormais 13 personnes et a levé 7,5 millions de dollars en capital-risque auprès d’Energy Impact Partners, de Starlight Ventures et de l’AENU. Il a également obtenu une subvention de 500 000 $ de l’ARPA-E.
La startup fait encore face à de nombreux défis. Bien qu’il promette d’être moins cher que les chaudières résistives électriques, les produits de l’entreprise peuvent encore avoir du mal à rivaliser avec le très faible coût des chaudières au gaz naturel sur certains marchés.
Les politiques climatiques qui incitent à réduire les émissions industrielles, telles que le système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne, pourraient contribuer à rendre les technologies comme le système AtmosZero plus attrayantes.
Pendant ce temps, la technologie n’a pas encore été utilisée ou prouvée dans un cadre commercial. C’est là qu’intervient le partenariat avec New Belgium. Le projet pilote devrait durer six mois et déboucher ou non sur un accord commercial à terme, selon son bon fonctionnement.
Mais New Belgium se dit « confiant » que la technologie aidera l’entreprise à atteindre ses objectifs climatiques, notamment devenir neutre en carbone d’ici 2030 .
