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Le torchage des gaz industriels : bientôt la fin ?

02 Avr. 20

Le système EU-ETS commencera à impacter les industriels européens en 2021 pour les pousser à investir dans des solutions de récupération d’énergie.

À une époque où le monde essaie difficilement de remplacer les combustibles fossiles par des énergies renouvelables intermittentes, difficiles à stocker et imprévisibles, le gaspillage d’énergie est un problème. L’une des sources principales de ce gaspillage est le torchage des gaz, qu’il s’agisse de gaz naturel ou de gaz de process. Les vues satellitaires identifient aujourd’hui 16 000 sites dans 90 pays ou du gaz est brûlé en torchère représentant 145 milliards de mètres cube équivalent gaz naturel par an. (cf. https://www.worldbank.org/en/programs/zero-routine-flaring-by-2030#7). L’Europe a décidé de favoriser la diminution du torchage de gaz en poussant l’industrie européenne à investir dans des nouvelles solutions de récupération de gaz fatal, et ce, à partir du système d’échanges de quotas carbone aussi appelé EU-ETS ou SEQUE.

Une règlementation relativement peu connue au sein de l’UE-ETS va pousser les usines européennes à cesser de brûler du gaz dans des torchères. L’attribution de quotas gratuits aux industries soumises à des émissions carbone sera diminuée à partir de 2026 de 2,2 % par an. Pour les industriels qui brûlent du gaz en torchère, la quantité moyenne de CO2 émise par le torchage de ce gaz pendant la période de référence de 2021 à 2025 réduira l’allocation de quotas gratuits au prorata de la moyenne du CO2 émis par le torchage du gaz pendant cette période de référence. Cela signifie que le gaz brûlé en torchère par un industriel enregistré dans le cadre du système UE-ETS après le 1er janvier 2021 réduira le montant de quotas gratuits liés aux émissions de carbone accordées à cet industriel à partir de 2026.

Les entreprises sont ainsi poussées à recycler cette énergie pour produire de la chaleur ou de l’électricité qui pourra être réemployée. Parce que les industriels ont toujours été performants dans le recyclage de la chaleur dans leurs process, ils n’ont généralement pas l’utilité de cet excès de chaleur ; en revanche, ils sauront faire un bon usage de l’électricité produite grâce à cette chaleur, à moins que celle-ci soit réinjectée dans les réseaux électriques.

Les ORC font partie des technologies qui peuvent être déployées pour valoriser ces sources. En installant une chaudière pour récupérer l’énergie de combustion du gaz, l’industriel sera en mesure de produire de la chaleur et de l’électricité avec un cycle de rankine organique (ORC) ou un cycle de rankine à vapeur (SRC) sans perdre un seul kWh de chaleur.

En raison de leurs coûts d’installation et d’exploitation, les SRC deviennent aujourd’hui moins attrayantes que la technologie ORC, moins chère au MW installé, dotée d’une moindre empreinte au sol et un coût d’exploitation plus faible. Dans un pays comme la France ou le programme des CEE d’aide à l’efficacité énergétique est neutre en technologie, les solutions d’efficacité énergétique les plus économiques sont favorisées ; les ORC pourront, grâce à ce programme, participer de manière significative à la réduction de la consommation d’énergie de l’industrie.

Un deuxième avantage de l’ORC réside dans l’utilisation de l’huile thermique comme fluide intermédiaire ; chauffé à environ 300 °C, celui-ci permet une utilisation future directe de la chaleur. Celle-ci sera toujours disponible, par détournement, pour alimenter un nouveau process, un réseau de chauffage urbain ou une usine voisine. L’efficacité nette d’un ORC haute température est d’environ 20%, chaque kWh thermique détourné de l’ORC réduit de seulement 0,20 kWh l’électricité produite par l’ORC ; ce détournement est rentable si le kWh chaleur se vend au moins un cinquième du kWh électrique, ce qui est généralement le cas.

Eventuellement, en associant un système ORC ou SRC dans une usine à une Pompe à Chaleur dans un écoquartier ou dans une autre usine distante de plusieurs dizaines de km, on peut utiliser le réseau électrique pour valoriser de l’énergie fatale en chaleur avec des rendements de conversion de la chaleur qui peut se rapprocher de 80% (pour un COP de Pompe à Chaleur de 4).

De manière générale en permettant aux projets de se financer, l’ORC est mieux qu’une des solutions de valorisation de l’énergie fatale, c’est la technologie qui permet aux autres technologies de se réaliser.

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