Recherche, Analyse et Innovation pour Brûleurs de crOissance Verneuil – RAInBOV

RSA le Rubis est le leader européen de la production de saphir synthétique. Depuis maintenant quatre-vingt ans, ce producteur français s’est adapté aux évolutions d’un marché de plus en plus concurrentiel et à des exigences de qualité croissante de la part de ses clients historiques, industries horlogères, optoélectroniques civiles et militaires.
Ce leadership s’appuie sur sa maîtrise d’un procédé de fabrication du saphir. Cette technologie de croissance cristalline repose actuellement sur l’utilisation d’une flamme de diffusion oxygène/hydrogène dont la température élevée permet la fusion de particules d’alumine, constituant principal du saphir

RSA Le Rubis est aujourd’hui confronté à deux problématiques majeures :
- Améliorer la qualité de ses cristaux tout en conservant, voire en abaissant ses coûts de production afin de répondre à l’émergence de concurrents utilisant de nouvelles technologies de croissance cristalline.
- Répondre à l’évolution de ses sources d’approvisionnement en hydrogène en utilisant un combustible de substitution dans son procédé historique.

Pour répondre à ces défis, qui engagent l’avenir de la société à moyen terme, RSA a décidé d’accroître ses effort de recherche et s’est tourné vers un laboratoire, le CETHIL, afin d’envisager toutes les voies de développement sur ces deux aspects.
Le Centre d’Energétique et de Thermique de Lyon (CETHIL), Unité Mixte de Recherche (UMR 5008) CNRS - INSA de Lyon - UCBL, est un laboratoire de recherche dont les activités dans le domaine de la combustion, et plus spécifiquement des transferts thermiques dans les milieux réactifs sont reconnues.
Des études exploratoires antérieures ont permis au deux partenaires d’identifier deux axes de recherche prioritaire :
- L’amélioration du procédé historique utilisant l’hydrogène, avec une approche d’abord globale sur l’analyse des causes de variabilité de la qualité du cristal, puis ciblée sur les mécanismes les plus influents sur le procédé (présence de vapeur d’eau dans le combustible, confinement thermique du brûleur, ..)
- Mise en place d’une extension innovante de ce procédé à des combustibles de nature différente (gaz naturel, biogaz, gaz synthétique).

Les problématiques scientifiques à développer sont nombreuses, et leurs implications dépassent le cadre de cette collaboration pour concerner de manière globale les défis technologiques liés aux brûleurs industriels :
- Stabilisation des flammes non prémélangées.
- Flexibilité des brûleurs à l’utilisation de nouveaux combustibles.
- Anticipation et gestion des contraintes liées aux modifications du milieu réactif (contraintes thermiques sur le brûleur, production de suies et de polluants).
La mise en place du LabCom RAInBOV permettra de mobiliser les moyens nécessaires, de donner une visibilité à moyen terme et dynamiser la collaboration entre la société RSA Le Rubis et le CETHIL. Ce laboratoire commun témoigne de la volonté des deux partenaires d’établir une synergie pérenne qui permette à RSA Le Rubis de soutenir sa stratégie d’innovation et au CETHIL d’élargir le cadre de ses propres recherches pour répondre à des problématiques scientifiques et technologiques, en lien avec le tissu industriel régional.