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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