Initialement dédiée à tester la résistance des matériaux lors de leur entrée dans l’atmosphère, la torche à plasma développée par l’Aérospatiale (EADS Astrium Space Transportation) a fait l’objet d’applications industrielles en sidérurgie, métallurgie ainsi que la vitrification des déchets comme par exemple l’amiante.
Elle permet de produire des températures proches de celles du soleil et de porter la matière en fusion (5 000°C).
 

 
Le plasma thermique, dont la représentation naturelle la plus connue est le soleil, est un état de la matière portée à une température extrêmement importante et présentant une forte densité en énergie, du fait d’une ionisation de ses atomes.

La création de plasma artificiel par la torche à plasma se fait en insufflant de l’air sur un arc électrique à l’intérieur d’un tube cylindrique.
 

 
Aujourd’hui les enjeux sont multiples :
– Production d’électricité à partir de déchets et de biomasse
– Destruction et valorisation des déchets d’amiante
– Découpe de matériaux…

Une torche à plasma est un dispositif qui consiste à provoquer un arc électrique entre une anode et une cathode et y injecter de l’air ou un autre gaz afin d’obtenir un plasma. Ce plasma est un gaz ionisé similaire à une flamme.
 

 
En matière de traitement des déchets, les torches à plasma trouvent deux types d’applications :

Traitement par vitrification : La torche à plasma porte à haute température les déchets ayant peu ou aucun pouvoir calorifique tels que les déchets dangereux d’amiante ou les résidus d’épuration des fumées d’incinération d’ordures ménagère. La température atteinte permet de fondre les déchets qui, après refroidissement, se présentent sous forme d’un “Vitrifiat” (un verre en général de couleur noire).
 

matiérevitrifiée

 
Traitement par gazéification. La gazéification des déchets consiste à chauffer les déchets à une température pouvant dépasser 1000°C, en présence d’une quantité limitée d’oxygène (quantité insuffisante pour permettre la combustion des déchets).
Ce procédé conduit à la production d’un gaz combustible de synthèse, chargé en goudrons.
La torche à plasma peut être utilisée pour porter ces goudrons à une température plus élevée, ce qui permet de les « craquer » tout en maximisant la quantité de gaz de synthèse produite. Ce gaz ainsi épuré peut être utilisé pour produire de l’électricité par moteur à gaz ou pour d’autres valorisations énergétiques ou chimiques.

Principe de fonctionnement de la torche à plasma :
 




 
Torche à plasma en service :