Chaleur industrielle perdue : une source d’énergie sous-estimée

Le Québec possède un gisement énergétique souvent négligé : les émissions de chaleur perdues. Ces rejets thermiques, issus principalement des processus industriels, des stations d’épuration, des centres de données et des incinérateurs, représentent une source d’énergie considérable qui devrait être récupérée et réutilisée. Explorons comment cette énergie peut être mise en valeur pour répondre aux besoins énergétiques des bâtiments et des industries.

Qu’est-ce que l’énergie thermique perdue ?

L’énergie thermique perdue est la chaleur générée par divers processus industriels et autres activités qui n’est pas utilisée et est souvent rejetée dans l’environnement. Cette chaleur résiduelle peut provenir de :

• Stations d’épuration : Près de 1000 stations au Québec rejettent de la chaleur;
• Sites industriels : Près de 200 sites, y compris les incinérateurs;
• Sites d’enfouissement : Autour de 25 sites;
• Centres de traitement de données : Autour de 23 centres;
• Réseaux autonomes et centrales de cogénération : Autour de 20 réseaux et 20 centrales.

Potentiel de récupération de l’énergie thermique

Les rejets thermiques au Québec représentent une quantité d’énergie significative, soit 300 pétajoules (PJ), ou l’équivalent de 83 térawattheures (TWh). Cela représente près de la moitié de la consommation énergétique actuelle du Québec et presque la totalité des 100 TWh supplémentaires nécessaires pour atteindre la carboneutralité d'ici 2050. Par exemple :

• Industrie : Les rejets thermiques des sites industriels peuvent atteindre plusieurs centaines de mégawatts (MW) de puissance thermique. Par exemple, une usine de fabrication peut rejeter jusqu’à 50 MW de chaleur;
• Stations d’épuration : Les stations d’épuration peuvent rejeter entre 1 et 5 MW de chaleur chacune;
• Centres de données : Un centre de données moyen peut rejeter environ 10 MW de chaleur.

Comment valoriser cette énergie ?

Récupération de chaleur pour le chauffage des bâtiments :

1. Systèmes de chauffage urbain : La chaleur récupérée peut être utilisée pour alimenter des réseaux de chauffage urbain, réduisant ainsi la dépendance aux sources d’énergie fossile. Par exemple, un réseau de chauffage urbain peut utiliser la chaleur résiduelle pour chauffer des milliers de logements.
2. Pompes à chaleur : Les pompes à chaleur peuvent être utilisées pour valoriser la chaleur des rejets thermiques et alimenter des procédés industriels ou des systèmes de chauffage des bâtiments, de serres ou pour d’autres usages.

Utilisation industrielle :

1. Préchauffage des matières premières : La chaleur résiduelle peut être utilisée pour préconditionner les matières premières dans les processus industriels, réduisant ainsi la consommation d’énergie primaire.
2. Production de vapeur de procédé : La chaleur résiduelle peut être aussi rehaussée à des hautes températures à l’aide de la recompression mécanique et fournir directement de la vapeur de procédé.
3. Cogénération : Les centrales de cogénération peuvent utiliser la chaleur résiduelle pour produire de l’électricité et de la chaleur simultanément, augmentant ainsi l’efficacité énergétique globale, bien que cette dernière reste limitée.

Avantages de la valorisation des rejets thermiques

• Réduction des émissions de gaz à effet de serre : En utilisant la chaleur résiduelle, on réduit la nécessité de produire de l’énergie à partir de sources fossiles, diminuant ainsi les émissions de CO2.
• Économies d’énergie : La récupération de chaleur permet de réduire la consommation d’énergie primaire, ce qui se traduit par des économies financières pour les entreprises et les collectivités.
• Économies financières : Bien que la chaleur résiduelle soit souvent considérée comme une source d'énergie gratuite ou peu coûteuse, il existe des coûts associés à sa récupération et à son utilisation.
• Sécurité énergétique : En diversifiant les sources d’énergie et en utilisant des ressources locales, on améliore la résilience du système énergétique.

Conclusion

La valorisation des émissions d’énergie thermique perdues au Québec représente une opportunité majeure pour répondre aux besoins énergétiques des bâtiments et des industries de manière durable et efficace. En mettant en œuvre des technologies de récupération de chaleur et en intégrant ces solutions dans les infrastructures existantes, le Québec peut non seulement réduire sa consommation d’énergie primaire, mais aussi diminuer son empreinte carbone et renforcer sa sécurité énergétique.

Depuis plus de 20 ans, Atis Énergie contribue activement à valoriser les émissions d’énergie thermique en bâtissant une expertise dans la gestion énergétique des utilisateurs industriels. Contactez-nous pour discuter de vos défis !