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La production électrique à partir de charbon est la principale cause d’émissions de gaz à effet de serre. Si ce type de production occupe désormais une part minime dans le mix électrique français, les fumées issues de la combustion des centrales à charbon subissent plusieurs traitements de dépollution avant d’être rejetées dans l’atmosphère, afin de limiter l’impact des émissions polluantes dans l’air.

Ces différents systèmes de dépollution contribuent aux nouvelles exigences fixées en 2010 sur les émissions atmosphériques, un objectif national qui impose une réduction des émissions de 30% d’ici 2015.

1) Dénitrification

La première étape consiste à diminuer la quantité d’azote présente dans les fumées issues de la combustion.

Les fumées provenant de la combustion du charbon sont évacuées vers un système de dénitrification, nommé DéNox.

Ce système fonctionne grâce à une transformation chimique : les oxydes d’azote sont vaporisés d’ammoniac.

Ce mélange de fumées et d’ammoniac est ensuite conduit dans un catalyseur dont l’action provoque la conversion chimique voulue : sous l’effet de l’ammoniac, les oxydes d’azote sont transformés en azote, similaire à celui contenu dans l’air, et en eau.

Les fumées ainsi dénitrifiées sont envoyées vers l’unité de dépoussiérage.

2) Dépoussiérage

Le dépoussiérage consiste à retenir les particules de poussière qui sont des cendres non combustibles issues de la combustion du charbon.

Dans les centrales françaises, le dépoussiérage se fait habituellement grâce à des électro filtres.

Le dépoussiérage électrostatique permet de retenir plus de 99% des particules contenues dans les fumées.

Préalablement dénitrifiées,  les fumées sont envoyées vers un filtre électrostatique dans lequel les particules se chargent électriquement.

L’intérieur du dépoussiéreur électrostatique est équipé de plaques remplies d’électrodes chargées positivement (généralement des fils parcourus par du courant).

Sous l’effet du champ électrique  les particules de poussières se retrouvent collées sur ces plaques métalliques.

Une fois que les fumées se sont accumulées sur les plaques métalliques, ces plaques sont frappées par des marteaux.

Sous l’effet des coups, les poussières se détachent et sont récupérées dans des trémies adaptés. Elles sont récupérées dans des silos, et peuvent être réutilisées comme matériau, notamment pour la fabrication de ciment ou des revêtements routiers.

Une fois dépoussiérées, les fumées sont envoyées dans la zone de désulfuration.

Il existe d’autres techniques de dépoussiérage, comme les  filtres à manches.

3) Désulfuration

La désulfuration permet de retenir les particules d’oxyde de souffre avant que les fumées ne soient rejetées dans l’atmosphère.

L’unité de désulfuration fonctionne également grâce à une réaction chimique.

Après avoir été dénitrifiées et dépoussiérées, les fumées sont refroidies avant d’être conduites et lavées dans un absorbeur contenant un mélange liquide de gypse et de calcaire.

Par réaction chimique, le dioxyde de souffre devient du gypse au contact de cette solution.

Une fois déshydraté, ce gypse est réutilisé pour la fabrication de plâtre ou de ciment.

Ce système de désulfuration permet par exemple de retirer 90% des particules d’oxyde de souffre des fumées émises par les unités charbon de la centrale de Cordemais, la plus grande centrale thermique française.

Une fois dénitrifiées, dépoussiérées puis désulfurées, les fumées de combustion sont évacuées dans l’atmosphère par la cheminée de la centrale.