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Resource and Energy Efficient Manufacturing

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Une production efficace en termes d‘énergie et de ressources

La production alimentaire, textile et sidérurgique représente plus de 50% des émissions de CO2 et 20% de la consommation d'électricité de l'industrie européenne. Un projet financé par l'UE a donc étudié et testé les moyens de rendre ce processus industriel plus efficace en termes d'utilisation des matériaux et de consommation énergétique afin de réduire son impact environnemental et sa contribution au changement climatique.

Changement climatique et Environnement
Technologies industrielles
Énergie

Le projet REEMAIN, financé par l'UE, a combiné connaissances de pointe et une expérience acquise dans les processus de production pour développer et valider une méthodologie permettant d'accroitre l’efficacité énergétique et matérielle des unités de fabrication. Optimiser la production grâce à l'intégration harmonieuse des systèmes d'énergie renouvelable et la récupération d’une énergie autrement gaspillée constituait le premier objectif du projet. Les partenaires du projet ont utilisé une approche intégrée basée sur des outils logiciels de simulation énergétique, des normes de planification des ressources et de l'énergie, les énergies renouvelables et de nouvelles technologies de stockage. «L'incorporation de ressources énergétiques renouvelables tenant compte des technologies innovantes permettra de réduire la demande globale d'énergie dans un environnement industriel et de nous rapprocher d’usines dont la consommation énergétique nette sera nulle», nous explique le coordinateur du projet, Anibal Reñones. Intégration des technologies renouvelables L’équipe du projet a utilisé une approche basée sur le cycle de vie des produits pour évaluer la meilleure performance environnementale des usines de démonstration. Elle a créé des outils d’aide à la décision permettant aux directeurs d'usine de sélectionner les meilleures stratégies de réduction de la consommation énergétique et d’utilisation des matériaux, de minimiser leur impact environnemental et de prendre des décisions éclairées quant à l’investissement de leurs ressources financières. Le consortium a réalisé 15 activités spécifiques de démonstration en milieu industriel dans une entreprise de biscuits, un fabricant textile et une fonderie, respectivement. Ces activités étaient basées sur la récupération de chaleur résiduelle, l'optimisation du process de production des produits et l'intégration des énergies renouvelables. Les recherches sur les énergies renouvelables dans le domaine de la concentration thermique solaire ont ainsi permis d'améliorer les performances et la maintenabilité des capteurs solaires paraboliques. Les recherches dans le domaine du stockage de l’électricité par batterie ont quant à eux conduit au développement d'un système industriel prototype de batterie au lithium destiné aux réseaux électriques d'une usine. Une meilleure gestion de l'énergie et des ressources Les résultats obtenus dans le démonstrateur de l'usine de fabrication de biscuits ont montré que de nouveaux fours de boulangerie équipés de mécanismes de récupération de chaleur permettraient d'importantes économies en termes de gaz naturel. Par ailleurs, l’utilisation de l’air frais extérieur a permis d’économiser l’énorme quantité d'électricité normalement utilisée avec un système de refroidissement par eau. «Bien que le refroidissement naturel par air soit une technologie bien connue dans le bâtiment, son utilisation dans un environnement industriel est compliqué car les limites de température sont très strictes et peuvent affecter le produit final, un contrôle adéquat de cette technologie énergétique est donc fondamental», nous explique Reñones. Les chercheurs ont également testé l'impact de différentes matières premières organiques sur le processus de production textile et l'utilisation d'acide carbonique à la place d'acide sulfurique pour le traitement des eaux usées. Selon Anibal Reñones: «Le résultat essentiel que nous avons obtenu a été d’atteindre un niveau plus élevé de durabilité et de réduction de l'empreinte environnementale sans compromettre la qualité et l'énergie dépensées». Le démonstrateur de fonderie a ainsi montré la faisabilité technique de récupération de la chaleur du cubilot, ce qui représentait un défi majeur pour les partenaires du projet. Par ailleurs, les fortes variations de température et l'environnement hostile générés par les gaz d'échappement s’échappant du four, exercent une forte pression sur les matériaux de l'échangeur de chaleur. Un contrôle strict est donc nécessaire pour récupérer autant de chaleur résiduelle que possible. L'étape de coulée a été optimisée en intégrant une nouvelle technologie innovante de Plasmapour, le démonstrateur étant la deuxième fonderie au monde dans laquelle ce nouveau système spécifique a été installé. Tout le monde peut en profiter Les solutions apportées par le projet REEMAIN pourront bénéficier à pratiquement n'importe quelle industrie, affirme Anibal Reñones. «Les résultats obtenus par nos activités de démonstration en termes d’efficacité devraient inspirer les autres industries à économiser de l'énergie, des ressources et de l'argent», dit-il. «Nos résultats montrent qu’il est possible d'investir du temps et de l'argent dans l’analyse des processus de fabrication, l’étude de l'énergie et des ressources consommées pour in fine, fournir et mettre en œuvre des changements ou des modifications qui permettront de réduire cette consommation d'énergie et de matériaux. C'est ce que nous appelons la méthodologie REEMAIN».

Mots‑clés

REEMAIN, fabrication, énergie renouvelable, énergie résiduelle, durabilité

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