Pour plus d’Efficacité Energétique dans le secteur Industriel

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Tahar ACHOUR, Ingénieur, Docteur, Expert Sénior & Consultant en Energie

La transition énergétique et le développement économique passent par des progrès technologiques dans tous les domaines de l’utilisation de l’énergie. En particulier, la consommation énergétique des utilités et des procédés transverses à tous les secteurs industriels représente une fraction significative de la consommation énergétique. Les progrès sur ces technologies sont de nature à contribuer à l’amélioration de l’efficacité énergétique et apporter un élément de réponse aux objectifs fixés par les plans d’économie d’énergie des pays à l’horizon 2020.

On constate que l’Electricité est l’énergie la plus utilisée pour le fonctionnement de l’activité industrielle. On se doit de maîtriser son exploitation pour répondre aux exigences des démarches en Efficacité Energétique et en Protection de l’Environnement. Il ne faut perdre de vue que l’électricité est une énergie secondaire provenant de la transformation des sources d’énergie primaire.

Une utilisation rationnelle de l’énergie électrique conduit automatiquement à une économie des énergies primaires fossiles qui inquiètent les experts et les planificateurs internationaux qui suivent de très prêt les fluctuations, en dent de scie, de ces gisements prouvés et estimés.
En comparant la situation des différents secteurs entre eux d’une part, et des différentes technologies entre elles d’autre part, on peut conclure que l’électricité et le gaz représentent plus que 85% de l’énergie exploitée dans l’industrie.
De l’avis de tous les experts, auditeurs et analystes les postes énergivores hiérarchisant les technologies qui impactent le plus la facture énergétique des industriels sont les équipements et les technologies suivants :
• Les Fours
• Les Echangeurs Thermiques
• La récupération de la chaleur perdue
• Les procédés de séchages
• Les charges inductives (moteurs, transformateurs, redresseurs, …)
• Les Utilités (Air comprimé, froid industriel, le conditionnement de l’air)
1/ Les Fours
La consommation due aux fours est un sujet de préoccupation majeur dans les procédés de la transformation dans les secteurs : verre & céramique, métallurgie, papier, agro-alimentaire , matériaux de construction. La valeur relativement élevée de l’indice d’intensité énergétique de ces équipements, nous poussent à travailler d’avantage sur l’amélioration de leur rendement par :
• Plus d’efficacité de la combustion
• Le Préchauffage du combustible ou de l’air
• La substitution des combustibles (passer du fuel au gaz)

Quelques exemples d’exploitation des fours dans les industries énergivores

2/ Les échangeurs thermiques
Le poste échange de chaleur est très important dans le bilan énergétique des quatre secteurs représentés par le graphe ci-dessous.

Les échangeurs thermiques ont fait l’objet de plusieurs études pour améliorer leurs performances. La chaleur étant une forme d’énergie secondaire, toute innovation technologique dans sa production, son distribution et dans le procédé d’échange aura un impact positif pour une consommation moindre de la source d’énergie primaire qui lui a donné naissance.

Les améliorations en matière d’efficacité énergétique visent les points suivants :
• Les coefficients de transfert
• Les spécificités des flux caloporteurs
• Les conditions d’exploitation
• La distribution des fluides
• Les matériaux
• La maintenance et le monitoring
3/ La récupération des pertes thermiques

La problématique de la valorisation de la chaleur perdue se rapproche de celle des échanges thermiques, les deux problèmes étant souvent couplés. Les secteurs concernés sont similaires :
Papier, Agro alimentaire, chimie, matériaux de construction, céramique et verrerie.


4/ Les Procédés de séchage

Le séchage est un poste énergétique qui représente prêt de 10% de la consommation dans les secteurs cités sur le graphe ci contre. La filière solaire thermique à basse température peut répondre à ce besoin pour certains secteurs de ce graphe.

On retrouve de nouveau les mêmes secteurs industriels concernés par une forte consommation d’énergie pour le poste de séchage.
La recherche sur la performance énergétique des équipements et des précédés pour le séchage ont conduit à la mise au point de technologies particulières telle que :

• Les infrarouges pour le séchage du papier
• Les UV pour le séchage des encres d’impression
• Le séchage sous vide (zéodratation) pour l’agro-alimentaire (température opératoire plus faible que pour la lyophilisation), divisant ainsi la puissance nécessaire par trois.
Cette technique est basée sur l’utilisation du vide, avec apport moindre d’énergie, pour extraire l’eau plus rapidement d’un produit en vue de sa déshydratation.

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