Énergies renouvelables

Arkema s'engage pour les énergies renouvelables

La demande mondiale d’énergie devrait doubler d’ici à 2050. Compte tenu de la nécessité d’optimiser la consommation des carburants d’origine pétrole, mais surtout de l’urgence de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de parvenir à une indépendance énergétique, le recours aux énergies renouvelables est devenu inévitable. C’est un défi majeur pour les producteurs et les opérateurs d’énergies. Pour les soutenir et accélérer leur croissance, Arkema a fait de cet enjeu l’un de ses principaux domaines d’innovation.

→ Nous sommes impliqués dans ces nouveaux marchés en pleine croissance, de la production et du stockage d’énergie, à la production de carburants renouvelables. 

 

→ Nous fabriquons un fluide caloporteur pour les concentrateurs solaires (CSP), mais aussi des matériaux qui améliorent les performances et la durée de vie des panneaux solaires, ainsi que des batteries au lithium-ion.

 

→ Nous avons développé une résine pour la fabrication de pales d’éoliennes plus durables et surtout, recyclables.

 

→ Nous fournissons des produits chimiques et des services innovants aux producteurs de biodiesel.

 

 

Améliorer la compétitivité de l’énergie solaire

Utilisés dans la fabrication des panneaux solaires, ses matériaux contribuent à augmenter leurs performances tout en réduisant leur coût :

 

  • Les polymères fluorés PVDF Kynar® Film, extrudés sous forme de films multicouches ultra-fins et résistants, protègent les faces arrières des panneaux contre l’humidité et le vieillissement solaire. Ils prolongent ainsi la durée de vie des panneaux au-delà de 20 ans.

 

  • Pour parfaire son offre EVA, le groupe Arkema a développé un grade de peroxide organique, Luperox® Solar permettant d’accélérer la réticulation des EVA utilisés pour l’encapsulation des cellules, et ainsi d’optimiser la cadence de production des panneaux.

 

  • Les chercheurs du Groupe ont récemment mis au point Apolhya® Solar, un polymère thermoplastique nanostructuré, destiné à l’encapsulation des nouvelles générations de modules photovoltaïques flexibles, dits "couches minces." Apolhya® Solar combine des propriétés thermomécaniques, d’adhésivité, de résistance au fluage à une parfaite transparence. La mise en œuvre du produit ne nécessitant pas de réticulation, il en résulte un gain de temps dans la fabrication des modules et une facilité de recyclage des panneaux en fin de vie.

 

 

Faciliter la mise en œuvre des centrales solaires à concentration

Panneaux solaires réfléchissant la lumière

L'utilisation d'un fluide caloporteur à l'état liquide dans toute la gamme de température de fonctionnement d'une centrale solaire à concentration est un avantage indéniable.

 

Critère également primordial : la durée de vie du fluide qui subit différents cycles entre le champ solaire et la conversion de l'énergie thermique (de manière directe ou via un stockage de chaleur de grande capacité). Cela permet d'assurer une continuité de l’apport en chaleur, y compris en dehors des heures d'ensoleillement.

 

 

Arkema s'engage pour l'essor de l'énergie éolienne

 Composites et Adhésifs Structuraux dans l'Energie Eolienne

Pour éviter d’exposer leurs équipes à des émanations dangereuses, les fabricants de pales d’éolienne utilisent désormais des vernis acryliques de Sartomer, une filiale d’Arkema, comme revêtement de surface en remplacement du styrène. Rapide à mettre en œuvre par photoréticulation – séchage instantané sous rayonnement ultra-violet – cette nouvelle technologie de protection s’avère très écologique : elle n’utilise aucun solvant et n’émet aucun composé organique volatil (COV).

Des éoliennes durables… Et recyclables !

Avec sa nouvelle résine thermoplastique Elium®, Arkema s’investit de plus en plus sur le marché de l’éolien. Ultra innovant, ce produit offre de multiples qualités. Il permet notamment un gain d’énergie lors de la fabrication de pales en composite thermoplastique, en comparaison de pales en composite polyester (résine thermodure). Le collage se fait à température ambiante : plus besoin de chauffer les moules !

 

Par ailleurs, grâce à un procédé de dépolymérisation mis en œuvre par la R&D d’Arkema, les pièces en composite à base de résine Elium® sont recyclables. Une grande première et un réel atout pour les fabricants de pales d’éoliennes, soucieux du devenir de leurs installations et conscients de l’enjeu du recyclage.

 

 

Optimiser la production de biodiesel et de diesel renouvelable

Les biocarburants, produits directement ou indirectement à partir de la biomasse - d'origine végétale ou à partir de déchets d'origine animale - constituent une solution alternative aux carburants d'origine fossile, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Les gouvernements du monde entier ont mis en place des politiques de soutien et des dispositifs législatifs, afin de mettre en œuvre des exonérations fiscales, des subventions et d’autres formes d’incitations financières, en faveur du secteur des biocarburants.

 

Le biodiesel est désormais couramment utilisé, dans le monde entier, seul ou mélangé à un diesel d’origine pétrole, dans les transports ou les procédés industriels. Il est principalement produit, en transformant des huiles végétales ou usées et des graisses animales, grâce à deux processus :

 

  • La "transestérification" qui produit le biodiesel à base d’ester méthylique d’acide gras (EMAG).

 

  • L’"hydrotraitement", produisant des huiles végétales hydrogénées (HVH), appelées également "diesel renouvelable".

 

Quel que soit le procédé, l’ensemble du secteur du biodiesel est confronté à des défis multiples et complexes : respecter la norme biodiesel, améliorer les rendements et assurer la protection des installations et la sécurité des opérateurs, dans un contexte de réduction des coûts et de durcissement des normes environnementales.

 

Expert solide et reconnu, Arkema apporte son soutien aux fabricants de biodiesel, en fournissant ses solutions thiochimiques innovantes pour leur permettre de produire, de manière sûre et rentable, la plus haute qualité de biodiesel EMAG ou de diesel renouvelable.

 

• Le MSA LC (faible corrosion) d’Arkema est un acide qui peut être utilisé comme agent d’acidulation ou de neutralisation, mais également comme catalyseur de (trans)estérification. Il permet aux producteurs de biodiesel de tirer le meilleur rendement des matières premières et diminue considérablement la corrosivité du biodiesel sur les matériaux en acier inoxydable.

 

• Arkema fabrique l’agent de sulfuration le plus utilisé, le disulfure de diméthyle (DMDS), dans deux sites de production et assure son approvisionnement sûr et continu dans le monde entier. Grâce à ses 40 ans d’expérience dans les secteurs du raffinage pétrolier et de la pétrochimie, Arkema est également à même d’optimiser la sulfuration du catalyseur sur site, à l’aide d’une large gamme de services d’injection Carelflex®.

Stockage de l’énergie

Bornes de recharge éléctrique alignées

Le développement des énergies renouvelables, par nature intermittentes (éolien, solaire), combiné à celui des technologies nomades (véhicules électriques, ordinateurs portables, téléphones, tablettes…), nécessite des batteries rechargeables de plus en plus en plus performantes. Pour répondre à ce besoin, Arkema propose différents matériaux qui améliorent le stockage de l’énergie, la puissance de la batterie et son autonomie.

Le fonctionnement de la batterie ou accumulateur lithium-ion repose sur l’échange d’ions de lithium entre une électrode positive (cathode) et une électrode négative (anode) durant les cycles de charge et décharge. Les cathodes sont réalisées en collant des particules d’alliages pouvant capter les ions de lithium à une feuille d’aluminium ; les anodes sont réalisées avec des particules de graphite collées sur une feuille de cuivre. Cette fonction de collage, ou liant, des particules actives est primordiale pour l’efficacité de la batterie.

Liants d’électrodes & revêtements de séparateurs PVDF Kynar®

Main tenant un smartphone, fond urbain

Les liants d’électrodes et les revêtements de séparateurs sont des éléments critiques de la performance et de la sécurité des batteries lithium-ion. Depuis de nombreuses années, Arkema est à l’avant-garde de l’innovation dans le domaine des batteries lithium-ion. Les gammes Kynar® HSV pour liants d’électrodes et Kynar® LBG pour revêtements de séparateurs sont désormais des références mondiales d’excellente longévité pour les batteries.

Un nouvel électrolyte issu de la chimie du fluor

Un autre levier d’amélioration de l’efficacité des batteries repose sur l’électrolyte, le milieu dans lequel se déplacent les ions de lithium entre la cathode et l’anode - et inversement - durant les cycles de charge et de décharge.

Arkema développe de nouveaux sels de lithium pour électrolyte de haute pureté : LiFSI et LiTDI. Issus de sa chimie du fluor, ces sels permettent d’améliorer la durée de vie, la stabilité et la puissance de la batterie lithium-ion. 

 

Graphistrength® : une conductivité électrique décuplée

Les constructeurs automobiles et autres opérateurs privés lancent des programmes de déploiement de bornes de charge

Les nanotubes de carbone Graphistrength® peuvent également rentrer dans la fabrication des cathodes. Les nanotubes de carbone favorisent le passage de l’énergie de la cathode à l’anode, permettant ainsi une charge plus rapide des batteries.

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Les équipes du groupe Arkema sont à votre disposition pour toute demande de renseignement.

 

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