Réutiliser la chaleur résiduelle pour alimenter l’industrie
La transition énergétique, visant à abandonner les combustibles fossiles, est essentielle pour que l’Europe puisse atteindre son objectif de zéro émission d’ici 2050(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). L’énergie éolienne et solaire produisent désormais des quantités importantes d’électricité, tandis que la production de charbon continue de diminuer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à faire. Nous gaspillons actuellement environ 70 %(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) de toute l’énergie produite sous forme de chaleur, qui est simplement perdue dans l’atmosphère. Cette situation a un impact direct non seulement sur l’empreinte carbone et les coûts d’exploitation des industries énergivores, mais aussi sur la pollution thermique de l’environnement local. Les usines et les industries peuvent installer des systèmes de récupération de la chaleur résiduelle. Pour ce qu’on appelle les déchets thermiques de basse qualité, c’est-à-dire les températures inférieures à 100 degrés Celsius, cette solution s’avère généralement non rentable.
Utiliser la chaleur résiduelle issue de la fabrication
C’est le défi que la société suédoise ZIGRID(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) s’est efforcée de relever. «L’un de nos fondateurs avait une connaissance approfondie du problème de la chaleur résiduelle provenant des industries manufacturières», explique Lars Birging, coordinateur du projet ZiGrid Technology chez ZIGRID. «Après des recherches plus approfondies et des visites dans plusieurs autres industries, nous avons réalisé que la chaleur résiduelle était un problème majeur.» ZIGRID cherchait un moyen d’exploiter efficacement cette énergie gaspillée pour la production d’électricité. La solution qu’ils ont mise au point recourt à la chaleur résiduelle de l’industrie (entre 50 et 80 degrés) pour chauffer et dilater un gaz. Puis, il refroidit et se rétracte à nouveau. «La force de ce mouvement cyclique est exploitée par un système hydraulique qui actionne un générateur pour produire de l’électricité», explique Lars Birging. «Ce qui rend cette technologie unique, c’est qu’elle n’utilise pas de turbines (et est donc plus économe en énergie à basses températures) et qu’elle est capable de fonctionner à des températures aussi basses que 50 degrés.»
Pour les industries manufacturières et les centres de données
L’objectif du projet ZiGrid Technology, soutenu par le Conseil européen de l’innovation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), était de mettre au point cette technologie afin d’assurer sa commercialisation. L’entreprise souhaitait également mieux comprendre le marché potentiel d’une telle innovation. «L’idée était de passer des tests réalisés sur les sites des clients à l’optimisation et à l’assurance qualité de notre produit», fait remarquer Lars Birging. Pour cela, une équipe technique a été constituée afin de traiter les problèmes liés à la mise à l’échelle technique. Différentes configurations du système ont été testées en conditions réelles dans l’industrie sidérurgique et comparées à celles des producteurs d’hydrogène et des industries du papier et de la pâte à papier. «Sur l’un de nos sites pilotes, nous avons dû faire face à des températures plus difficiles que prévu, mais cela a contribué à notre développement», note Lars Birging. «En parallèle, nous avons identifié les principales applications commerciales que nous souhaitions aborder. Ces informations ont ensuite été réinjectées dans le travail technique, afin de garantir l’alignement de nos analyses de rentabilité et de nos objectifs commerciaux.»
Le potentiel des technologies de récupération de chaleur
Le succès de ces travaux a contribué à souligner le potentiel des technologies de récupération de chaleur. Lars Birging et son équipe ont également pu identifier les centres de données, qui génèrent d’énormes quantités de chaleur, comme un utilisateur final potentiel clé. «Ils correspondent parfaitement à notre solution et sont devenus notre segment le plus stratégique», ajoute-t-il. À l’avenir, l’accent sera mis sur la certification, l’augmentation des capacités de production et la conclusion d’accords avec des clients potentiels tels que les producteurs d’hydrogène et les centres de données. «L’utilisation efficace et propre de l’énergie déjà produite est un moyen de contribuer à atteindre les objectifs convenus en matière d’énergie et de climat», déclare Lars Birging.
