Dans le cadre d’accords d’échanges avec la NASA et l’Agence spatiale japonaise (JAXA), l’ESA a livré entre 2006 et 2010 trois congélateurs à -80 °C pour la station spatiale internationale. C’est la société Air Liquide qui était en charge du développement de ces systèmes de réfrigération uniques, à l’origine d’applications très intéressantes dans le domaine du gaz naturel liquéfié.

Le stockage cryogénique des échantillons de sang ou d’urine est un élément crucial pour les expériences biologiques et médicales lors des missions de longue durée (généralement six mois) à bord de l’ISS. Concevoir un système de congélation qui fonctionne en impesanteur sans maintenance à portée de main n’est pas trivial. Pour ce faire, la société Air Liquide a développé un système de réfrigération unique basé sur le principe du cycle de Brayton.

Les principaux avantages du système sont sa facilité d’installation, ne nécessitant que de l’eau et de l’électricité, sa fiabilité exceptionnelle n’exigeant que peu d’entretien, une puissance de refroidissement disponible instantanément, une technologie sûre (processus de gaz inerte, sans recharge de gaz), et avec faible consommation électrique. Ce choix technologique s’est en effet révélé extrêmement robuste et fiable. Après treize ans en orbite, les trois congélateurs ont accumulé près de 300 000 heures de durée de vie sans aucun problème significatif.

Le marché de la reliquéfaction des gaz d’ébullition du Gaz Naturel Liquéfié (GNL)

Le gaz naturel liquéfié, à une température de -163°C, est transporté par des navires conçus spécialement : les méthaniers. Leur cargaison est maintenue constamment réfrigérée dans d’immenses citernes. En raison de la chaleur qui pénètre dans ces réservoirs cryogéniques pendant le stockage et le transport, une partie du GNL s’évapore en continu. Ces pertes dans la chaîne d’approvisionnement du GNL modifient la qualité du gaz, avec un impact écologique et économique. Equiper les citernes des méthaniers avec un système de reliquéfaction a longtemps été un défi technologique délicat. Il a fallu attendre 2015, près de dix ans après sa première utilisation à bord de l’ISS, pour que la technologie Turbo-Brayton fasse son apparition sur le marché de la reliquéfaction sur un navire ravitailleur GNL, par Air Liquide.

Suite à ce premier succès, le processus continue de se généraliser. Air Liquide a signé entre 2018 et 2019 plus d’une vingtaine de contrats d’une valeur totale de 100 millions d’euros grâce à une solution technologique basée sur le même principe physique que MELFI.

Chaque année, Air Liquide contribue ainsi à éviter l’émission de 120 000 tonnes d’équivalent CO2 lors du transport de GNL

Illustration d’entête : ©Shutterstock/Koptyaev Igor