La chaleur fatale, une manne pour les entreprises

Procédés industriels, bureaux, transports de marchandises, déplacements des salariés: les entreprises – hors agriculture – absorbent 55 % de l’énergie finale consommée en France chaque année. Après avoir fortement augmenté dans les années 1990, la demande en énergie de l’industrie s’est stabilisée au début des années 2000, pour chuter en 2009-2010 sous l’effet de la crise économique.

"L’importance de l’énergie dans la valeur ajoutée des produits varie grandement selon les secteurs", souligne Frédéric Streiff, ingénieur du service Entreprises et Écotechnologies à l’ADEME.

"Elle est très forte dans la chimie (61,7 %), l’industrie du bois et de papiers (21,1 %), et plus modeste dans la transformation des métaux (11,8 %), l’automobile (9,1 %) ou encore les industries des biens d’équipement mécaniques (3,9 %)… Très concrètement, l’énergie représente actuellement 10 à 30 % du coût de fabrication du papier-carton, environ 10 % du prix de revient d’une boîte de conserve et 25 % de celui du ciment. Dans certains secteurs, comme dans la production d’acier de seconde fusion, le coût de l’énergie est parfois supérieur à celui de la masse salariale", poursuit Frédéric Streiff.

Sources de performances identifiées

Des gisements d’économie d’énergie ont été clairement identifiés dans le domaine des « utilités » : chauffage, éclairage, air comprimé, motorisation électrique… Ces postes indispensables à l’activité des industries représentent à eux seuls 30 % de leurs consommations. Le potentiel d’économie est quant à lui de 43 %. "Il s’agit d’un gisement technique, s’appuyant sur le remplacement du jour au lendemain de tous les équipements actuels par ceux dotés des meilleures performances énergétiques".

Ces 43 % représentent donc une valeur “maximale théorique”. » Les travaux menés à l’occasion de la « Contribution de l’ADEME à l’élaboration de visions énergétiques 2030-2050 » dépassent le cadre des utilités seules, pour aboutir à des prévisions tenant compte de l’ensemble des procédés de production, du recyclage, de l’intégration des énergies renouvelables et de la valorisation de la chaleur fatale.

Ces études, qui s’inscrivent dans le débat national sur la transition énergétique lancé en novembre dernier, ont permis d’envisager des gains d’efficacité par tonne produite dans sept grands domaines industriels : sidérurgie, métaux primaires, chimie, minéraux non métalliques, industrie agroalimentaire, équipements et autres. Les économies ont été déclinées selon trois types d’actions couvrant la mise en place de technologies éprouvées, de nouvelles mesures organisationnelles et de technologies innovantes.

À production identique, le gain moyen d’efficacité énergétique serait de l’ordre de 20 % en 2030. "L’importance des mesures organisationnelles est relativement plus faible pour les entreprises fortement consommatrices d’énergie qui ont déjà mis en place ces dispositifs, commente Frédéric Streiff. A contrario, dans les secteurs où l’on trouve davantage de petites structures (industries agroalimentaires, équipements), les gains sont plus forts. Il en est de même concernant l’efficacité des solutions éprouvées."

Marge en hausse

Si l’instauration d’actions d’efficacité énergétique a un coût, elle permet aussi de gagner en compétitivité.

En partant d’une part de l’énergie de l’ordre de 10 % dans le prix de revient, une hausse de l’efficacité énergétique de 10 à 20 % – une moyenne réaliste – générerait une marge accrue de 1 à 2 points. Au-delà du coût, la méthode est essentielle.

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Chaleur Fatale (légende schéma ci-dessus)

Il s’agit de la chaleur résiduelle issue d’un procédé et non utilisée par celui-ci (fumées, buées de séchage…). Elle peut, par exemple, être valorisée à l’extérieur du site par les réseaux de chaleur.

01 : DIAGNOSTIC – La chaleur fatale, issue des rejets thermiques des procédés et produits, varie de 30 à 90 °C (industrie agroalimentaire, papier-carton, chimie) et à plus de 200-500 °C pour les industries des métaux, verre, ciment… La première étape de la démarche de valorisation consiste à réaliser un diagnostic énergétique du site.

02 : OPTIMISATION – Dans un second temps, la prise en compte des besoins juste nécessaires, l’optimisation des réglages (combustion) ainsi que la réduction des pertes (isolation) de l’installation industrielle permettent de réduire les différents rejets.

03 : STOCKAGE ET VALORISATION INTERNE – La mise en place d’échangeurs thermiques, de hottes, et, si besoin, de dispositifs de stockage permet d’exploiter la chaleur fatale en interne pour la réutiliser sur le même procédé (préchauffage d’air par exemple), mais aussi pour un autre procédé (séchage) ou le chauffage des locaux.

04 : VALORISATION EXTERNE – La chaleur fatale peut également être valorisée à l’extérieur du site : utilisation pour d’autres entreprises, des réseaux de chaleur et, éventuellement, pour produire de l’électricité via des unités dédiées.