Comment ça marche ?

FerroPem et Dalkia ont fait le choix pour le projet WHIN d’une solution technique basée sur un ORC (Cycle Organique de Rankine) compte tenu des températures des fumées (entre 300°C et 400°C).

schéma whin
  1. Le four électrique à arc produit du silicium en portant à plus de 2000°C un mélange de quartz et d’éléments réducteurs (bois, charbon...). Cette réaction de carboréduction génère des fumées, envoyées vers un système de filtration et rejetée via une cheminée.
  2. Les fumées du four, très chargées en poussières, sont envoyées dans le récupérateur de chaleur ; celui-ci dispose d’un système autonettoyant.
  3. La chaleur des fumées est transférée à la boucle d’eau surchauffée.
  4. Un fluide organique se vaporise au contact de la boucle d’eau surchauffée.
  5. La vapeur est détendue dans une turbine qui produit de l’énergie mécanique.
  6. Avec cette énergie mécanique, l’alternateur produit jusqu'à 4 MW d’électricité bas carbone, soit l’équivalent de la consommation de 4 500 logements.
  7. Le fluide organique est refroidi et se condense. Il recircule vers l’échangeur en circuit fermé.
La puissance thermique récupérable est de l’ordre de 20 MW pendant 92% du temps, tout au long de l’année. Le système ORC d’une capacité de production de 3,9 MWél (puissance brute) doit permettre de produire plus de 22 GWh d’électricité par an, soit l’équivalent de la consommation électrique moyenne de 4 500 logements.

Innovations et impacts environnementaux

  • Premier ORC d’une capacité de plus de 3 MWél en France (puissance brute)
  • Première installation dans le monde de récupération de chaleur sur four ouvert dans le secteur de la production de silicium
  • Utilisation industrielle d’un nouveau fluide de travail pour le système de production d’électricité affichant un impact environnemental 100 fois moindre que l’état de l’art
  • 26 % de réduction d’émissions de CO2 par la production d’électricité verte (énergie de récupération)
  • 47% de récupération de la chaleur issue de la production de silicium valorisée
  • Impacts locaux sociaux-économiques positifs grâce à une meilleure compétitivité du site industriel
  • Renforcement du leadership de la région sur l’énergie et l’innovation, grâce à une opération constituant une 1ère mondiale autant par sa taille que par son champ d’application