La chaleur fatale via les Unités de Valorisation Énergétique

L’intérêt est pluriel. La récupération de la chaleur fatale permet d’améliorer le rendement global des équipements, en réinjectant – par exemple - cette chaleur pour répondre aux besoins propres de l’entreprise : séchage sur une ligne de procédé, préchauffage de l’air, eau chaude, chauffage des locaux… Elle peut aussi servir à la production d’électricité, soit en auto-consommation soit pour des besoins collectifs externes. En cela, la récupération de la chaleur fatale s’inscrit dans l’économie circulaire des territoires et apporte une réponse aux enjeux de transition énergétique et de disponibilité de l’énergie.

Tous les secteurs industriels offrent un énorme potentiel de valorisation, à commencer par les Unités de Valorisation Energétique (UVE). Le processus de combustion des déchets ménagers demande un fort excédent d’air (comparé à une chaudière à gaz ou à charbon) et ce, afin d’obtenir une combustion oxydante. Cet air en excès va alors générer un pouvoir fumigène, malheureusement dispersé « dans la nature ». Ce sont ces fumées perdues, que l’on cherche à valoriser.

Il faut savoir qu’aujourd’hui les rendements d’un four d’incinération avoisinent les 80 %. D’où l’intérêt de mettre des systèmes de récupération d’énergie sur les Unités de Valorisation Energétique (UVE), pour optimiser le rendement global. Le potentiel de valorisation est énorme, puisque l’on génère en moyenne 500 kg de déchets/par an/par habitant ! Par ailleurs, les incinérateurs ne s’arrêtent jamais de fonctionner, puisque l’on produit tout le temps des déchets. Imaginez les tonnages d’ordures à valoriser… et la chaleur fatale à récupérer !

Oui, nous sommes actuellement en phase de réflexion avec le Simacur (Syndicat mixte pour le chauffage urbain et le traitement des déchets ménagers) sur la commune de Massy-Antony. Historiquement, Enoris, concessionnaire et filiale d’ENGIE Solutions, assure l’exploitation des moyens de production et du réseau de distribution de Massy, dans le cadre d’une délégation de service public (DSP) de 20 ans (2014 à 2034). Le Simacur souhaite aujourd’hui accélérer sa transition énergétique, en supprimant totalement le charbon qui restait encore un combustible minoritaire sur le site. Actuellement, la chaleur du réseau est produite à 80 % par la valorisation des déchets du territoire et du bois de récupération. Elle permet d’alimenter près de 27 000 équivalents logements en chauffage urbain. Le projet permettrait de passer à 80 % d’énergie renouvelable (ENR). Aujourd’hui nous souhaitons accompagner le Simacur dans sa stratégie de mix énergétique, avec le bois-énergie et la récupération de la chaleur fatale.

Nous envisageons d’installer des échangeurs thermiques en sortie des fours d’incinération pour récupérer la chaleur fatale, dont les fumées sortent à plus de 240°C/250°C. Les échangeurs vont permettre de refroidir les fumées à 200°C et de réinjecter cette chaleur et la valoriser sur le réseau . Cette solution vise à améliorer le rendement global de l’installation.

Nous nous orientons également sur la mise en place d’un Organic Rankine Cycle (ORC), qui permet de produire de l’électricité grâce un fluide frigorigène qui, en se réchauffant va créer de la vapeur et faire tourner une turbine et un alternateur, produisant ainsi de l’électricité. Cette solution est très intéressante en demi-saison notamment, lorsque les moyens de production ne sont pas encore à l’arrêt, et que la quantité d’énergie produite par les chaudières est excédentaire par rapport au besoin du réseau. Ce dispositif va nous permettre de produire notre propre électricité, à partir de la chaleur fatale de nos équipements.

La chaleur fatale, même si elle est gratuite en sortie des procédés industriels, a tout de même un coût. Il faut bien évaluer les investissements à réaliser (refroidissement, traitement, etc.) et leur durée d’amortissement, afin de choisir la meilleure solution possible. Mais lorsque les études sont bien menées, on s’aperçoit très vite que la récupération de la chaleur fatale est un dispositif « gagnant-gagnant » qui permet de réduire ses émissions à effet de serre, d’enrichir le mix énergétique et d’optimiser les rendements. Par ailleurs, il existe aujourd’hui un arsenal d’aides financières, dont le Fonds Chaleur de l’ADEME, qui offre un cadre financier avantageux pour engager les travaux.