Dans un objectif d’efficacité énergétique, la chaleur fatale constitue une source d’énergie non négligeable, et pourtant peu prise en compte. Il existe pourtant un gisement important au sein des sites industriels pour valoriser cette énergie.

La chaleur fatale : définition, situation et perspectives

Selon la définition de la Programmation Pluriannuelle des Investissements de production de chaleur (PPI chaleur) :

« Par chaleur fatale, on entend une production de chaleur dérivée d’un site de production, qui n’en constitue pas l’objet premier, et qui, de ce fait, n’est pas nécessairement récupérée. »

Cette énergie est inutilisée car piégée dans des matériaux ou perdue dans des flux incontrôlés.

Schéma expliquant le principe de chaleur fatale

Ainsi en France, selon l’ADEME, environ 17 % (51 TWh) des combustibles consommés par l’industrie sont perdus en chaleur fatale de plus de 100 °C, dans les fumées de fours, séchoirs et chaudières.

Plusieurs secteurs industriels sont particulièrement concernés : l’énergie, le traitement thermique des déchets, le verre, la chimie, la sidérurgie, le papier-carton, le ciment et l’agroalimentaire.

Il s’agit donc de récupérer puis transporter cette chaleur, qui serait perdue, pour favoriser son exploitation sous forme de chaleur.

Exemples de valorisation de la chaleur

La chaleur de récupération peut être redistribuée :

  • vers un réseau technique d’un site industriel pour du chauffage de bâtiment ou pour un usage de chaleur sur un procédé industriel ;
  • vers un réseau de chaleur externe ;
  • à des fins de vente pour un tiers ; d’autant plus que la chaleur fatale peut également servir à produire de l’électricité, qui peut être revendue à EDF.

Schéma présentant les axes d'amélioration du réseau de chaleur d'une usine

Des enjeux économiques et écologiques

Dans un contexte d’augmentation constante du prix de l’énergie, l’argument est d’abord économique pour l’industrie, grâce à des économies d’énergie substantielles.

A grande échelle, la valorisation de la chaleur fatale par récupération permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Cette démarche confère donc une image responsable et citoyenne à l’entreprise, qui en tire ainsi un double bénéfice et améliore sa compétitivité.

Cas d’application : la récupération de chaleur dans l’industrie agroalimentaire

L’entreprise Agrarfrost GmbH fabrique et commercialise frites, beignets, et chips. Sur son site d’Oschersleben (Allemagne), elle traite annuellement 450 000 tonnes de pommes de terre. Une partie des friteuses y est approvisionnée en vapeur basse et haute pression à partir d’une chaudière centrale à lignite.

Le projet, soutenu et financé à hauteur de 760 000 euros par le ministère fédéral de l’environnement (BMU), consiste à l’intégration d’un condenseur qui, cumulé à un système de contrôle intelligent et d’une technologie hydraulique, permettra de récupérer la chaleur perdue par les friteuses sous forme de vapeur. Cette chaleur résiduelle pourra être utilisée à la fois pour le séchage, le préchauffage ou encore le refroidissement interne grâce à un échangeur frigorifique.

L’économie annuelle d’énergie devrait atteindre 46,6 millions de kWh pour l’énergie thermique sans compter les quelques 632 500 kWh pour l’énergie électrique.
En termes d’émissions de gaz à effet de serre, environ 13 200 tonnes de dioxyde de carbone seront évitées.

Dans la même logique, dans le secteur des tuiles et briques notamment, la chaleur perdue par les fumées des fours de cuisson ou sur l’air de refroidissement est récupérée pour alimenter les séchoirs situés en amont de la ligne de production.

Les aides et financements

Avec la loi de programme d’Orientation sur l’Énergie (POPE) du 13 Juillet 2005 et la Directive efficacité énergétique du 14 novembre 2012, différentes aides visent à inciter les industriels à adopter une stratégie de récupération et de valorisation de la chaleur fatale :

  • Aides financières directes (ADEME ou agences locales des collectivités territoriales) ;
  • Amortissement accéléré sur une liste de matériels ;
  • Fonds de garantie à l’investissement (FOGIME) ;
  • Financement par crédit-bail.

Renseignez-vous sur le site de l’ADEME pour connaître les mesures, les avantages, et toutes les aides donc vous pouvez bénéficier en fonction de votre projet.