COMMENT DÉCARBONER LE SECTEUR DE L’ÉNERGIE AU MOYEN DU CHAUFFAGE INDUSTRIEL

L’empreinte carbone du secteur de l’énergie est actuellement l’une des plus importantes de la planète, et c’est pourquoi les gouvernements du monde entier veulent la « décarboner ». Le chauffage industriel libère beaucoup d’émissions, mais il peut aussi contribuer à les réduire s’il est utilisé de façon appropriée. Certains modes de chauffage et types de réchauffeurs peuvent aider à réduire l’impact sur le carbone. 

L’effort de décarbonation du secteur énergétique

Le secteur industriel représente 30 % des émissions de carbone d’origine énergétique aux États-Unis. Ces niveaux ont atteint un nouveau sommet en 2021, avec 36,3 gigatonnes (Gt). Ce chiffre représente une augmentation de 6 % (2,1 Gt) par rapport à 2020, année où les émissions ont diminué de 5,2 % en raison des fermetures liées à la pandémie COVID-19. Toutefois, la réouverture des industries a entraîné une recrudescence des émissions de carbone en 2021, dépassant les records établis en 2010 pour la plus forte hausse en une seule année. 

Certains sous-groupes du secteur énergétique sont connus pour être de grands émetteurs. Elles incluent :

• Produits chimiques : responsables de 20 % des émissions industrielles.
• Raffinage : responsable de 17 % des émissions industrielles.
• Fer et acier : responsables de 7 % des émissions industrielles.
• Alimentation et boissons : responsables de 6 % des émissions industrielles.
• Ciment et chaux : responsables de 2 % des émissions industrielles.

Sans intervention, il est probable que ces tendances se poursuivront, ce qui explique pourquoi les agences gouvernementales sont inflexibles sur la question de la décarbonation. L’objectif global ? Atteindre un niveau de carbone zéro, c’est-à-dire l’équilibre entre l’élimination de la même quantité d’émissions que celles rejetées par les industries. Comment ? 

Méthodes de décarbonation du chauffage 

La décarbonation fait référence à plusieurs procédés, tant pratiques que théoriques. Les méthodes varient du choix de combustibles plus écologiques au recyclage des déchets, mais l’optimisation des procédés de chauffage a été identifiée comme une étape essentielle dans la décarbonation industrielle. 

Le chauffage constitue une étape importante dans de nombreux procédés industriels et, par ricochet, peut contribuer aux émissions de carbone. Cela dépend des combustibles utilisés pour les alimenter et de l’énergie utilisée pour les faire fonctionner. Donc, décarboner le secteur de l’énergie en matière de chauffage signifie trois choses : 

1) adopter des procédés de chauffage neufs ou moins polluants. 

2) augmenter le rendement des systèmes de chauffage existants.

3) utiliser des combustibles plus « verts » pour le chauffage. 

Dans bien des cas, deux ou trois méthodes peuvent être requises pour réduire les émissions de carbone.

Électrification industrielle de la chaleur

Les combustibles fossiles constituent depuis longtemps une source d’énergie fondamentale pour les réchauffeurs, mais l’électricité peut remplacer les combustibles classiques dans de nombreuses applications. L’avantage évident de l’électricité tient à son faible impact, sans oublier son caractère renouvelable. 

Les formes d’électrification sont multiples. Tout d’abord, il existe des méthodes de chauffage : le chauffage par induction et le chauffage par rayonnement étant deux méthodes possibles de chauffage par électricité. Cependant, il faut utiliser des appareils de chauffage spécifiques comme des radiateurs à rayonnement ou des thermoplongeurs électriques. Quelle que soit la méthode, ces réchauffeurs utilisent leurs mécanismes de chauffage comme source de chaleur, transférant presque 100 % de la chaleur produite à leur environnement cible. 

Au bout du compte, le chauffage électrique vise à remplacer le gaz et les combustibles, qui sont d’importants polluants. Nous proposons des réchauffeurs préfabriqués et sur mesure, y compris des radiateurs à rayonnement et des thermoplongeurs électriques qui peuvent remplacer les solutions à base de combustibles fossiles. 

Optimiser l’efficacité de la production de chaleur

On a constaté que les systèmes de production de chaleur contribuent à augmenter l’empreinte carbone. Ils dégagent une chaleur résiduelle considérable, souvent aggravée par le manque de systèmes de récupération. En cas d’influence du climat, par exemple dans les régions froides, le manque d’isolation et le mauvais emplacement des dispositifs de chauffage peuvent contribuer à la perte de chaleur. Il en résulte inévitablement une augmentation de la consommation d’énergie (et de pollution) pour compenser cette perte de chaleur. 

L’optimisation de l’efficacité de la production de chaleur est considérée comme une méthode de réduction de l’empreinte carbone de l’entreprise. Ceci signifie électrifier les systèmes de chauffage dans les dispositifs de chauffage et les matériaux d’installation qui minimisent la perte de chaleur. Cela peut aussi comprendre l’utilisation d’échangeurs de chaleur et de matériaux de gaine plus efficaces pour assurer un meilleur transfert de chaleur à un environnement cible. 

Comment optimiser l’efficacité de la production de chaleur

Nous avons discuté d’un processus en six étapes précédemment en vue d’optimiser l’efficacité des systèmes de traitement. Deux des mesures que nous recommandons pour augmenter le rendement sont la réduction du volume d’échappement émis par les unités de traitement et l’isolation du système de chauffage. Pour réduire au minimum le volume de gaz, nous recommandons les techniques telles que l’enrichissement en oxygène de l’air utilisé pour la combustion. Pour isoler votre système, nous vous proposons d’utiliser un matériau dont l’épaisseur est adaptée à votre application et au système de chauffage proprement dit. 

Nous pouvons construire des réchauffeurs à circulation (qui facilitent souvent la production de chaleur) en utilisant des matériaux et des configurations qui maximisent l’efficacité du chauffage. Nous concevons ces réchauffeurs sur la base de calculs précis qui intègrent les besoins de votre application industrielle, mais aussi sa production d’énergie et de polluants. 

Recours à des sources d’énergie à faibles émissions de carbone

L’utilisation de sources d’énergie verte a alimenté les débats dans le secteur de l’énergie pendant des décennies, en dépit de la popularité croissante en Amérique du Nord et en Europe. Si certains défis ont rendu difficile l’adoption à grande échelle de ces combustibles, ceux-ci sont néanmoins perçus comme des substituts efficaces aux combustibles fossiles. Le principal avantage de ces combustibles est qu’ils sont naturellement à faible teneur en carbone et qu’ils brûlent proprement, avec peu d’impact sur la qualité de l’air, de l’eau et des sols. 

Il s’agit notamment des carburants suivants : 

• Biocarburants : plantes organiques, liquides et déchets.
• Hydrogène : y compris les matières premières et les variantes de l’hydrogène.
• Énergie solaire : utilisation du soleil comme source de chaleur.

L’utilisation de ces combustibles pour alimenter des procédés de chauffage à grande échelle supposerait le remplacement des combustibles fossiles, ce qui réduirait invariablement les émissions nocives. Mais, tel que mentionné ci-dessus, il peut être difficile de mettre en œuvre les biocarburants. 

Par exemple, un fabricant de biodiesel des États-Unis a constaté que l’utilisation à fréquence élevée de ce combustible avait causé la panne de son thermoplongeur en raison de sa composition caustique. Ceci est typique des biocarburants et est un problème potentiel pour les thermoplongeurs. 

L’analyse en laboratoire a révélé que le mélange de biodiesel dépassait les limites du thermoplongeur. En augmentant la densité de puissance et en remplaçant la gaine du thermoplongeur, nous avons pu atténuer les pannes de ce dernier. 

Pourquoi c’est important ? 

C’est un exemple de la façon dont les biocarburants, un combustible relativement difficile à utiliser, peuvent être transformés pour aider à réduire les émissions de carbone. Chez nous, nos calculs de conception nous permettent de fabriquer des réchauffeurs capables de résister aux biocarburants afin d’éviter les pannes. Vous pouvez ainsi utiliser les biocarburants en toute sécurité en tant que source d’énergie respectueuse de l’environnement. 

Le chauffage décarboné est à votre portée

Décarboner un procédé industriel peut sembler intimidant, surtout pour les entreprises aux ressources limitées. Cependant, bon nombre des mesures mentionnées ici pour réduire les émissions de carbone exigent une planification et une conception minutieuses, pas nécessairement du matériel coûteux. 

Nous pouvons vous aider à commencer le processus en comprenant les besoins de chauffage de vos applications, puis construire des réchauffeurs qui peuvent les satisfaire. Ces considérations comprennent la façon dont nous pouvons optimiser l’efficacité de vos réchauffeurs ou leur permettre d’utiliser des sources de combustible écologique de manière rentable. 

Recevez un devis pour votre réchauffeur industriel éco-responsable aujourd’hui. Nos représentants vous aideront à trouver l’installation exacte nécessaire à vos besoins industriels.