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Ces process qui carburent au renouvelable

Choisir de la chaleur d'origine renouvelable pour son procédé de production ? Cette alternative au gaz séduit de nombreux industriels, d'autant que le gouvernement soutient cette démarche de réduction des émissions de CO2 via le Fonds chaleur. Outre les chaudières à bois, prédominantes, le solaire et la géothermie sont également exploitables.

Substituer le recours au gaz par des sources de chaleur d'origine renouvelable constitue une démarche prometteuse pour limiter les émissions de gaz à effets de serre liées à l'industrie. La chaleur alimente en effet de nombreux procédés. Selon l'Insee, elle représentait en 2010 plus de 70 % de la consommation d'énergie dans l'industrie, qui utilise chaque année un tiers de la chaleur produite en France. Or cette chaleur est encore essentiellement produite grâce aux énergies fossiles, comme le gaz naturel. C'est pour financer la conversion des industriels aux énergies renouvelables que le Fonds chaleur de l'Ademe a été créé. Principale ressource mise en oeuvre : la biomasse.

Lancés en 2009, les appels à projets annuels « biomasse chaleur industrie, agriculture et tertiaire » (BCIAT) ont permis l'installation d'une puissance totale de 1 100 mégawatts thermiques, produisant 557 620 tonnes équivalent pétrole par an, qui évitent l'émission de 1,6 million de tonnes de CO2.

L'industrie alimentaire est de loin la plus représentée, avec 39 des 104 projets réalisés. « La chaleur est le coeur du process pour une laiterie », indique Guillaume Brouard, responsable sécurité, environnement et énergies de la laiterie Triballat, à Rians, dans le Cher. L'usine a profité du premier appel d'offres, en 2009, pour installer une chaudière à bois. D'une puissance de 5 mégawatts, elle couvre l'ensemble des besoins liés à la production. « Nous avions également réfléchi à la méthanisation, mais nous n'aurions pas pu produire autant de chaleur », souligne Guillaume Brouard.

 

Le succès des chaudières à biomasse

 

Le bois est la principale ressource exploitée par les chaudières à biomasse. « Celui que nous utilisons est produit dans un rayon de 50 kilomètres autour de la laiterie », précise le responsable sécurité, environnement et énergies. « Livré sous forme de billons de deux mètres de long, il est broyé sur place ». Cette méthode, moins chère que les plaquettes, donne un combustible de meilleure qualité. Le taux de cendres est réduit, ainsi que l'encrassement.

Mais certaines usines produisent leur propre biomasse. C'est le cas de la malterie Soufflet, à Nogent-sur-Seine, qui récupère les poussières lors du nettoyage des céréales. « Les utiliser comme combustible revient à 50 % moins cher que le gaz », se félicite le responsable énergie Pierre Kasprzyk. Ce système, financé à hauteur de 40 % par l'Ademe, couvre 73 % des besoins en gaz de la malterie.

L'usage d'une chaudière à biomasse n'est toutefois pas aussi flexible que celui d'une chaudière à gaz. « Les inspections sont aussi fréquentes, mais il est plus long de laisser refroidir une chaudière à bois, dont le foyer est à 800 degrés », précise Guillaume Brouard. « Il en va de même pour le redémarrage, qui se fait en 5 à 8 heures. Il faut ensuite environ 24 heures pour reprendre le rendement maximal, le temps que la condensation s'évacue. » C'est la raison pour laquelle certains industriels choisissent de conserver une chaudière à gaz en appoint : « L'activité de notre chaudière à gaz est maintenue de façon à pouvoir prendre la relève immédiatement en cas de chute de la pression de la vapeur. » La transition se fait automatiquement, et sans interruption de la production.

Les deux sources de chaleur ne sont de toute façon pas tout à fait interchangeables. « À puissance équivalente, une chaudière à bois est dix fois plus grosse », prévient Guillaume Brouard. Un rapport qui s'applique également au prix de l'appareil, qui nécessite la construction d'un local dédié. À cela peuvent s'ajouter, comme dans le cas de la laiterie Triballat, la construction d'un local de stockage du bois, ou des aménagements de la voirie pour faciliter la livraison. « Le projet n'aurait pas été intéressant sans l'aide de l'Ademe, qui représente environ la moitié des 3 millions d'euros déboursés. Le bois étant moins cher que le gaz, nous prévoyons un retour sur investissement en moins de huit ans. » Parfois, l'installation de nouveaux équipements de production est également nécessaire. La malterie Soufflet a ainsi ajouté de nouvelles batteries d'eau chaude pour le séchage du malt. L'entreprise prévoit un retour sur investissement de ce projet en cinq ans.

 

Une installation solaire fournit l'eau chaude du process

 

Autre alternative au gaz, l'énergie solaire thermique est encore peu utilisée en France pour alimenter les procédés industriels. L'Ademe, par l'intermédiaire du Fonds chaleur, soutient prioritairement les installations de chauffe-eau solaires pour les secteurs du logement collectif, du tertiaire privé et de l'agriculture. L'usine Viessmann de Faulquemont (Moselle) a toutefois installé sur son toit des capteurs à tubes sous vide fabriqués par le groupe. Ce site produit notamment des ballons d'eau chaude, qui sont dégraissés et décapés dans des bains avant d'être émaillés. L'eau utilisée pour chauffer ces bains est réchauffée par l'installation solaire.

« Nous récupérons de cette façon 70 MWh par an gratuitement, soit environ 3 000 euros d'économie », détaille le président, Marc Vigneron. « Cette solution d'appoint est d'autant plus intéressante que le prix de l'énergie est élevé. » Le système produit plus en été qu'en hiver, où l'exposition est réduite au cours de la journée. « Nous voulions montrer qu'il fonctionne sans problème de maintenance », explique Marc Vigneron. Cet apport sera bientôt complété grâce à la construction d'un nouveau bâtiment sur le site, équipé d'un système similaire dédié au chauffage. « En été, la chaleur produite sera utilisée pour notre process. »

 

La géothermie peut être une source d'économie

 

L'entreprise canadienne Rackam s'est spécialisée dans l'énergie solaire thermique à destination de l'industrie. Elle fabrique des capteurs qui concentrent la lumière du soleil pour produire de la chaleur jusqu'à 220 °C, exploitable dans un process. Plusieurs usines les ont déjà adoptés : la laiterie québécoise Chagnon produit ainsi 180 000 kWh par an, ce qui représente une économie de 25 000 m3 de gaz naturel. Le fabricant de chips Papes Safor, en Espagne, prévoit quant à lui l'économie de 43 700 litres de gazoles par an avec ce système.

Plus compliquée à mettre en oeuvre, la géothermie nécessite un forage, qui représente un lourd investissement. Un premier projet est en cours en France, pour alimenter l'amidonnerie Roquette de Beinheim. « La géothermie est exploitée en France depuis plus de 30 ans, dans le bassin Parisien pour chauffer près de 300 000 logements », plaide Guerric Villadangos, co-directeur général de la société Écogi, qui porte le projet. « Il n'y a pas de raison pour que cela ne soit pas possible pour l'industrie. Une mutualisation des besoins pour les usines de taille plus modeste permettrait des gains d'échelle. » La géothermie évite de subir les fluctuations des prix des combustibles et des émissions de CO2. Mais elle n'est pas applicable n'importe où : la puissance disponible dépend de la géologie des sites.

À la fois efficace et simple à mettre en oeuvre, la biomasse reste donc l'énergie renouvelable la plus répandue dans l'industrie. Son développement devrait d'ailleurs continuer : l'Ademe vient juste de clôturer, le 31 janvier 2013, le recueil des candidatures de son dernier appel à projet du Fonds chaleur.

5,7 millions de tonnes équivalent pétrole produites par des énergies renouvelables : c'est l'objectif du Fonds chaleur de l'Ademe pour 2020. 1,2 milliard d'euros c'est le budget du fonds chaleur pour le financement de projets entre 2009 et 2013. 104 projets ont été développés depuis 2009. De nouveaux projets seront validés en 2013.

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