Un fournisseur d’innovation à haute performance dans le domaine du froid industriel

Dossier : Vie des entreprisesMagazine N°788 Octobre 2023
Par Thomas VINARD

La géné­ra­tion de froid, notam­ment pour des appli­ca­tions indus­trielles, doit résoudre deux pro­blé­ma­tiques : l’optimisation de son ren­de­ment éner­gé­tique et la réduc­tion de son empreinte envi­ron­ne­men­tale. Forte de 6 ans de R&D et de 5 bre­vets dépo­sés en France et en Europe, la tech­no­lo­gie déve­lop­pée par ALPINOV X per­met de répondre à ces deux enjeux. Expli­ca­tions de Tho­mas Vinard, cofon­da­teur de cette start-up industrielle.

Au cœur de votre activité, on retrouve le froid. Pouvez-vous nous en dire plus sur le positionnement et les métiers d’ALPINOV X ? 

Créée en 2017, ALPINOV X est une socié­té par actions sim­pli­fiée basée à Gre­noble. Start-up inno­vante à la pointe de l’innovation, nous avons concen­tré notre R&D et nos déve­lop­pe­ments tech­no­lo­giques autour de la géné­ra­tion de froid et des groupes froids, des équi­pe­ments qui per­mettent de conver­tir une éner­gie pri­maire en éner­gie ther­mique à une tem­pé­ra­ture froide. À titre d’exemple, les fri­gos, les congé­la­teurs ou les cli­ma­ti­seurs sont des groupes froids, des équi­pe­ments qui consomment de l’électricité et res­ti­tuent une éner­gie ther­mique à l’utilisateur final. 

Sur cette acti­vi­té de pro­duc­tion et de com­mer­cia­li­sa­tion de groupes froids, ALPINOV X apporte une inno­va­tion de rup­ture sur ce mar­ché qui n’a connu aucune évo­lu­tion majeure, notam­ment sur le plan tech­no­lo­gique, depuis près d’une ving­taine d’années. En effet, au cours des der­nières années, il n’y a eu que des inno­va­tions incré­men­tielles n’offrant que de maigres avan­cées en matière de ren­de­ment éner­gé­tique et de réduc­tion des impacts environnementaux.

Au cours des six der­nières années, nous avons ain­si tra­vaillé au déve­lop­pe­ment d’une inno­va­tion qui non seule­ment per­mette d’améliorer le ren­de­ment éner­gé­tique, mais qui contri­bue aus­si à réduire l’empreinte envi­ron­ne­men­tale de ces groupes froids. 

Avec cette inno­va­tion qui répond direc­te­ment à deux enjeux forts en matière de tran­si­tion éner­gé­tique et envi­ron­ne­men­tale, nous avons, aujourd’hui, voca­tion à révo­lu­tion­ner le mar­ché de l’industrie du froid !

Revenons sur la dimension environnementale de votre innovation de rupture. Comment cela se traduit-il ? 

Dans le cadre de leur fonc­tion­ne­ment, les groupes froids uti­lisent des fluides dits fri­go­ri­gènes contri­bu­teurs de pre­mier ordre au réchauf­fe­ment cli­ma­tique et à la dégra­da­tion de la couche d’ozone. Un des prin­ci­paux enjeux du sec­teur consiste à trou­ver une alter­na­tive qui per­met­tra de sup­pri­mer le recours à ces fluides fri­go­ri­fiques nocifs pour l’environnement et les uti­li­sa­teurs. 

Dans les années 80, la com­mu­nau­té scien­ti­fique com­mence à aler­ter sur l’impact envi­ron­ne­men­tal majeur des fluides fri­go­ri­gènes et défi­nit un indi­ca­teur pour mesu­rer leurs inci­dences : le GWP pour Glo­bal War­ming Poten­tial. Le GWP prend pour réfé­rence la valeur 1 carac­té­ri­sant l’impact de 1 kg de CO₂ sur le réchauf­fe­ment cli­ma­tique et sur la couche d’ozone. Les dif­fé­rents fluides fri­go­ri­gènes sont ain­si réper­to­riés par rap­port à cette valeur de réfé­rence de 1. Pour don­ner un ordre de gran­deur, les fluides per­fluo­rés, qui sont majo­ri­tai­re­ment uti­li­sés pour pro­duire du froid, ont des GWP com­pris entre 10 et 3 000. Ain­si 1 kg d’un fri­go­ri­gène per­fluo­ré peut avoir un impact jusqu’à 3 000 fois supé­rieurs à l’impact d’un kilo­gramme de CO₂ en phase de vie.

Forts de ces constats, nous avons réus­si à rem­pla­cer ces fluides syn­thé­tiques conven­tion­nels par un fluide natu­rel, abon­dant, non toxique avec un GWP nul : l’eau. Au-delà de ce for­mi­dable avan­tage envi­ron­ne­men­tal, l’eau pré­sente éga­le­ment une véri­table valeur ajou­tée sur le plan éco­no­mique, mais aus­si régle­men­taire étant don­né qu’elle n’est sou­mise à aucune des res­tric­tions enca­drants uti­li­sa­tion des fluides fri­go­ri­gènes ! 

Qu’en est-il en matière de rendement énergétique ? 

Le ren­de­ment éner­gé­tique d’un groupe froid, com­mu­né­ment appe­lé COP pour Coef­fi­cient de Per­for­mance, est défi­ni au regard des deux tem­pé­ra­tures bor­nant un groupe froid : celle deman­dée par l’utilisateur à la source froide de la machine et celle de la tem­pé­ra­ture exté­rieure à la source chaude, géné­ra­le­ment l’air atmo­sphé­rique. Le COP est donc défi­ni pour un écart de tem­pé­ra­ture donné.

Le pro­cess ALPINOV X per­met d’obtenir des COP annua­li­sés de l’ordre de 20% à 25% supé­rieurs aux per­for­mances éner­gé­tique des meilleurs équi­pe­ments concur­rents dis­po­nibles sur le mar­ché pour la gamme de tem­pé­ra­ture froide ‑10°C à +25°C. 

Rouet turbocompresseur
Rouet tur­bo­com­pres­seur

Cette technologie brevetée est le fruit d’un important travail de R&D et d’innovation. Qu’en est-il ? 

C’est, en effet, le fruit de six années de déve­lop­pe­ment tech­no­lo­gique qui ont don­né lieu à cinq bre­vets en France et à l’international. Plus de 8 mil­lions d’euros ont été inves­tis dans la R&D du pro­jet. 

Plus par­ti­cu­liè­re­ment, le prin­cipe de notre tech­no­lo­gie repose sur la réa­li­sa­tion d’un cycle d’évapo-condensation d’eau tur­bo-com­pri­mée sous vide. Il s’agit d’évaporer de l’eau liquide sous vide autour de son point triple à 6 mil­li­bars puis de la com­pri­mer, tou­jours sous vide, pour atteindre des pres­sions de l’ordre de 25 à 45 mil­li­bars per­met­tant sa conden­sa­tion à tem­pé­ra­ture ambiante. Le prin­cipe est le même que celui de tous les cycles fri­go­ri­fiques : la répé­ti­tion en cycle fer­mé des opé­ra­tions suc­ces­sives d’évaporation, com­pres­sion, conden­sa­tion puis détente d’un fluide fri­go­ri­gène. Les prin­ci­paux vec­teurs de dif­fé­ren­cia­tion sont le niveau de pres­sion auquel nous tra­vaillons (pour la majo­ri­té des fluides les cycles fri­go sont opé­rés entre 2 et 15 bars) et les pro­prié­tés phy­siques de la molé­cule d’eau (den­si­té, vis­co­si­té, cha­leur latente).

Aujourd’hui, où en êtes-vous ?

Nous avons fina­li­sé le déve­lop­pe­ment tech­no­lo­gique et avons lan­cé la phase d’industrialisation. Nous envi­sa­geons le déploie­ment de notre pre­mière usine fin 2025 avec deux pre­miers groupes froids de série A, qui vont déli­vrer des puis­sances de 2 méga­watts de froid à des tem­pé­ra­tures com­prises entre 2 et 5 degrés. Ces machines sont essen­tiel­le­ment dédiées au mar­ché des réseaux de froid urbain, équi­valent des réseaux de cha­leur urbaine, mais avec de l’eau froide !

En paral­lèle, les deux autres appli­ca­tions majeures de notre tech­no­lo­gie sont le refroi­dis­se­ment des data cen­ters et la pro­duc­tion de neige arti­fi­cielle pour les sta­tions de ski.

Et pour conclure, comment vous projetez-vous sur le marché ? 

D’ici 2027, nous visons une pro­duc­tion de 250 méga­watts de froid ins­tal­lés annuel­le­ment pour un chiffre d’affaires com­pris entre 50 et 70 mil­lions d’euros. Nous entrons dans une phase de très forte accé­lé­ra­tion de notre acti­vi­té. Pour rele­ver le défi de la crois­sance, comme toute start-up inno­vante, nous recru­tons ! Nous recher­chons dif­fé­rents pro­fils d’ingénieurs qui ont une connais­sance des métiers indus­triels tels que les méthodes, la pro­duc­tion, les essais et la qua­li­té pour fran­chir le cap de l’industrialisation de notre solution.


En bref

  • Créa­tion en 2017 
  • 3 cofon­da­teurs 
  • 25 sala­riés 
  • Un siège social basé à Gre­noble 
  • Des pre­mières livrai­sons pré­vues fin 2025

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