Le principe de base de la thermodynamique est que l’énergie ne peut pas être créée, ni détruite dans un processus industriel, elle est seulement dégradée ou transformée. Dans la pratique, plus de 80% de l’énergie primaire (gaz naturel ou électricité) utilisée par un site industriel pour ses besoins thermiques, de chaleur ou de refroidissement, finit sous forme de « chaleur fatale ». Celle-ci est rejetée dans l’atmosphère à travers les vents ou via les tours de refroidissement.
Zoom sur la problématique de la chaleur fatale
La chaleur fatale représente un gisement important d’énergie qui peut être réutilisée en appliquant le principe de la circularité à l’énergie thermique. En effet, la plupart des sites agroalimentaires, peuvent diminuer leur consommation d’énergie primaire de plus de 70%, en se passant complétement du gaz naturel.
L’utilisation de cette source d’énergie gratuite permet de diminuer les coûts d’exploitation des sites. L’électrification qui en résulte ouvre la voie à leur décarbonation via l’électricité renouvelable. Les projets de circularité thermique présentent des temps de retour attractifs et un cash-flow positif, en partie grâce aux dispositifs de financement et d’aides.
Certains processus industriels intègrent déjà la récupération directe de chaleur disponible à haute température. Toutefois, dans l’industrie agroalimentaire, une grande partie de la chaleur fatale est à basse température (< 80°C), elle est donc encore souvent rejetée dans l’atmosphère. Environ 1/3 de cette chaleur vient des systèmes de refroidissement des procédés ou des compresseurs d’air. En effet, refroidir, c’est enlever de la chaleur de l’air ambiant, des circuits d’eau ou des fluides industriels.
La revalorisation grâce aux pompes à chaleur
La clé pour revaloriser la chaleur fatale à basse température se trouvent dans les pompes à chaleur industrielles. Celles-ci ont maintenant une puissance de plus d’1 MW et une température de sortie jusqu’à 120°C , ce qui permet de produire de la vapeur à basse pression, qui peut être compressée pour atteindre des températures plus élevées. Toutefois, cela résulte en une consommation électrique plus élevée. La bonne pratique est donc d’identifier les besoins en chaleur réels des procédés et si nécessaire, de convertir les échangeurs vapeur en eau chaude.
La moitié de la chaleur fatale industrielle est disponible à haute température mais celle-ci se trouve dans les industries lourdes (telles que les usines de production d’acier, de ciment, de verre et de produits chimiques). Celles-ci ont souvent déjà couvert leurs besoins propres et peuvent partager les excédents de chaleur fatale avec leur voisinage à travers les réseaux de chaleur. Toutefois, la distance est souvent un facteur limitant et les zones industrielles n’ont pas été conçues historiquement pour optimiser la circularité de la chaleur entre différents types d’industries. A l’avenir, il sera envisageable de franchir cet obstacle en utilisant des conteneurs amovibles de stockage de chaleur à haute température.
Wagralim se penche sur cette thématique le 31 mai !
Avec le soutien de Wagralim et de la Fevia, quelques-uns des principaux experts thermiques de Wallonie ont décidé d’unir leurs forces pour aider les industriels à réutiliser la chaleur fatale de leurs sites.
Cette journée « chaleur fatale », organisée le 31 mai à Herstal, est réservée aux industriels ayant des besoins thermiques, avec un maximum de 2 participants par société. Retrouvez plus d’infos et inscription sur notre site web : ICI