Vous, industriels, produisez tous de l’énergie pour la consommer ensuite. Vous, industriels, gâchez une partie de cette énergie, peut-être sans le savoir. Je vous propose donc un petit aperçu de ce qu’est la récupération de chaleur fatale, de son potentiel, et des sources possibles.
Récupération de chaleur fatale : de quoi parle-t-on ?
La récupération de la chaleur fatale est un des moyens pour améliorer l’efficacité énergétique des industriels en substitution d’énergies fossiles. Il s’agit de récupérer les calories des différents fluides qui sont habituellement perdues et envoyées dans l’atmosphère, pour les réutiliser.
La chaleur fatale est valorisable de deux façons complémentaires :
- Une valorisation en interne, pour répondre à des besoins de chaleur propres à l’entreprise (préchauffage de différents fluides, process, chauffage des locaux etc.)
- Une valorisation en externe, pour répondre à des besoins de chaleur d’autres organismes (entreprises ou réseaux de chaleur).
Au-delà d’une valorisation thermique, on peut également transformer la chaleur récupérée en électricité, également pour un usage interne ou externe.
Quel est le potentiel de récupération de chaleur fatale en France ?
Aujourd’hui, l’industrie représente 21% de la consommation nationale d’énergie finale (hors usage en matière première), soit 31.8 Mtep. Cette énergie provient en majorité (60%) de la combustion des énergies fossiles (gaz naturel, charbon coke, produits pétroliers).
Or, lors du fonctionnement d’un procédé: fours, séchoirs par exemple, seulement 20 à 40 % de l’énergie du combustible consommée constitue de la chaleur utile. Cela signifie donc que 60% à 80% de l’énergie est perdu, c’est la chaleur fatale.
Le potentiel de récupération de chaleur fatale en France a été évalué par le CEREN (Centre d’Etudes et de Recherches Economiques sur l’Energie) en 2014. Pour réaliser cette étude, le CEREN s’est basé sur des:
- enquêtes déjà réalisées sur ce sujet
- extrapolations par secteur d’activité, construites par échantillonnage
- extrapolations par procédé, construites à partir d’informations recueillies auprès d’industriels par téléphone
- audits énergétiques.
Il ressort de cette étude que ce potentiel est de l’ordre de de 51TWH pour des températures de rejets >100°C (soit 16% de l’énergie cédée par les combustibles dans l’industrie) .
Attention, nous parlons ici d’un potentiel de récupération, et pas de valorisation. En effet, nous pourrions bien récupérer toute la chaleur fatale du monde, si nous ne sommes pas en capacité de la réutiliser ailleurs, cela ne sert à rien.
Quelles sources pour récupérer cette chaleur ?
Il existe deux points principaux pour caractériser une source de chaleur fatale: le type de rejet et la température du rejet.
La chaleur fatale peut se trouver chez vous, industriels, sous différentes formes: rejets gazeux, liquides ou diffus. Les rejets liquides sont les plus simples pour récupérer la chaleur. On pense aux purges de chaudières, aux condensats de vapeur. La chaleur des rejets gazeux, comme pour les fumées des fours et des chaudières sont un peu plus compliqué à récupérer. Enfin, les rejets diffus comme des défauts d’isolation seront les plus compliqués à capter.
La récupération étant utile seulement si on peut la réutiliser, il faut donc penser à la température des rejets. On distingue 2 fourchettes de température, celles inférieures à 100°C, et celles supérieures.
Pour la fourchette basse, les secteurs industriels les plus concernés sont l’agro-alimentaire, la papeterie et la chimie. En effet les rejets sont de basses température car ils proviennent par exemple d’eaux de refroidissement et de lavage, d’air de séchage de compresseur, de buées.
Pour la fourchette haute, les secteurs industriels concernées sont ceux des métaux, du verre, du ciment, des tuiles et des briques. En effet ces industries ont des rejets de purges de chaudières, de gaz de combustion (fours, chaudières, incinérateurs).
En fonction de votre secteur d’activité il est donc important de se poser la question de ces sources de chaleur. Nous verrons prochainement comment vous pouvez valoriser cette chaleur, et quelles sont les contraintes associées.
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