Des pompes à chaleur à la pointe de la technologie pour utiliser l’énergie plus efficacement et réduire les émissions de carbone dans les processus de fabrication
La plupart de l’énergie actuellement utilisée pour le séchage repose sur l’utilisation de combustibles fossiles. Les brûleurs au gaz naturel en sont un exemple notable. Plusieurs industries cherchent à abandonner les brûleurs à gaz pour installer des pompes à chaleur industrielles. Les pompes à chaleur augmentent à la fois l’efficacité énergétique et la quantité de chaleur renouvelable dans les industries de transformation. «Les pompes à chaleur sont largement utilisées dans les bâtiments résidentiels», commente Veronika Wilk, coordinatrice thématique au Centre de l’énergie de l’Institut autrichien de technologie AIT, responsable de la coordination du projet DryFiciency, financé par l’UE. «Cependant, ce n’est pas le cas avec les applications industrielles.»
Une technologie efficace de récupération de chaleur
L’équipe du projet DryFiciency a développé et démontré avec succès deux technologies différentes de pompes à chaleur industrielles qui transforment la chaleur résiduelle en chaleur utilisable à des températures atteignant 160 °C. La chaleur résiduelle est l’énergie qui n’est pas utilisée. Elle est par conséquent perdue, gaspillée ou dispersée dans l’environnement. Les pompes à chaleur réutilisent cette chaleur. La température élevée rend la technologie applicable dans différents processus industriels. Les pompes à chaleur peuvent être utilisées dans les industries agroalimentaires, de la céramique, des pâtes et papiers, du textile et de la chimie, pour n’en nommer que quelques-unes. Fin août 2021, chacun des deux systèmes de pompe à chaleur en boucle fermée du projet affichait déjà au compteur près de 4 000 heures de fonctionnement. Par rapport aux brûleurs conventionnels au gaz naturel, ces démonstrateurs de pompes à chaleur ont permis d’économiser jusqu’à 80 % d’énergie et de réduire les émissions de carbone d’environ 80 %. En plus de ces avantages, le séchage électrique avec pompes à chaleur permet de réduire les coûts de production des utilisateurs finaux industriels jusqu’à 20 %. Avec l’utilisation d’un troisième système de pompe à chaleur, plus de 100 tonnes de biomasse ont été séchées. Cela a permis d’améliorer de plus de 75 % l’efficacité et la capacité du séchoir tout en réduisant la consommation d’énergie de 70 %.
Ouvrir la voie à l’adoption par le marché
Avant DryFiciency, les pompes à chaleur industrielles étaient méconnues, en particulier les pompes à chaleur à haute température. La compréhension du potentiel de la chaleur résiduelle était limitée, à l’instar de l’intégration de pompes à chaleur à haute température. «Leurs possibilités techniques étaient inconnues de nombreux utilisateurs finaux industriels, mais aussi d’intermédiaires pertinents comme les consultants en énergie, les concepteurs et les ingénieurs d’installations ou les fabricants de séchoirs cherchant à augmenter l’efficacité de leurs processus», explique Veronika Wilk. Grâce à DryFiciency, les pompes à chaleur sont désormais présentes dans les projets de nombreux clients industriels potentiels. De plus, les fabricants de séchoirs sont très intéressés par l’amélioration de l’efficacité de leurs systèmes de séchage en intégrant des pompes à chaleur. Sander Geelen, membre du comité consultatif d’experts externes du projet et PDG de Geelen Counterflow, a intensifié sa collaboration avec les partenaires de DryFiciency. En octobre 2021, la société néerlandaise a vendu trois séchoirs entièrement électriques à la Chine, à la Norvège et à la Corée du Sud. Fait intéressant, les partenaires du projet ont calculé quel serait l’impact obtenu si la moitié de tous les processus de séchage industriels de l’UE utilisaient des pompes à chaleur. Les contributions aux objectifs climatiques de 2030, conformément au les objectifs pacte vert pour l’Europe, seraient considérables. La réduction de la consommation d’énergie de 107 à 268 térawattheures représente 7 à 18 % de la réduction de la consommation d’énergie finale encore nécessaire pour se conformer aux objectifs climatiques de l’UE. Les pompes à chaleur réduiraient également les émissions de carbone de 27 à 66 millions de tonnes par an, une contribution équivalente à entre 3 et 7 % de la réduction des émissions requise d’ici 2030 dans l’UE.
Mots‑clés
DryFiciency, pompe à chaleur, énergie, séchage, séchoir, pompe à chaleur industrielle, chaleur résiduelle, brûleur à gaz, récupération de chaleur
