Une centrale à gaz, comment ça marche?

Dans une centrale à gaz, l’énergie stockée dans des gaz combustibles est convertie en électricité.

Conduites de gaz et centrale à gaz

Des conduites de différentes largeurs amènent le gaz naturel à une centrale à gaz. (Image: GTS Production/Shutterstock.com)

Dans les molécules de gaz naturel ou de biogaz, les liaisons chimiques formées par les atomes de carbone stockent de l’énergie. Lors de la combustion de ces gaz en présence d’oxygène, il se forme du gaz carbonique (CO2) et de la vapeur d’eau. Mais cela libère aussi beaucoup de chaleur.

Dans une centrale à gaz, on utilise les gaz de combustion - ceux résultant de la combustion des gaz combustibles - pour actionner une turbine à gaz. Mais l’énergie, stockée à l’origine dans les gaz combustibles, peut encore servir autrement. C’est pour cela que furent développées les centrales à gaz à cycle combiné, qui comprennent une turbine à gaz et une turbine à vapeur.

Utiliser l’énergie deux fois, c’est encore mieux!

Il reste encore une certaine quantité de chaleur utilisable dans les gaz de combustion après leur passage dans la turbine à gaz. Ces gaz chauds sont récoltés dans une chaudière de récupération où ils servent à chauffer de l’eau sous forme de vapeur. Cette vapeur permet d’actionner une deuxième turbine. Cette turbine à vapeur, comme la turbine à gaz, est couplée à un générateur, qui produit de l’électricité. Son fonctionnement ressemble à celui d’une centrale hydraulique, où c’est une roue à eau qui actionne le générateur.

Principe d’une centrale à gaz à cycle combiné

Principe d’une centrale à gaz à cycle combiné. (Illustration: Oldracoon/Wikimedia Commons, licence CC, adaptée en français par la rédaction)

Dans une telle centrale à gaz à cycle combiné, l’énergie du gaz naturel ou du biogaz sert donc deux fois: la combustion du gaz avec l’oxygène de l’air actionne une turbine à gaz, et la chaleur libérée permet de chauffer de l’eau en vapeur, qui à son tour actionne une turbine à vapeur. Les deux turbines sont couplées à des générateurs qui produisent de l’électricité.

Les gaz d’échappement des centrales à gaz à cycle combiné sont moins polluants que ceux des centrales à charbon. Néanmoins, ces deux types de centrales libèrent du gaz carbonique dans l’atmosphère, responsable, avec d’autres gaz, du réchauffement climatique.

 

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