Dans un blog l'année dernière, j'ai écrit sur le potentiel des pompes à chaleur à haute température (PCHT) pour économiser de l'énergie dans la fabrication du papier.
Les pompes à chaleur ont été identifiées comme étant une technologie clé pour la décarbonisation de l'approvisionnement en chaleur industrielle. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) a mis en place un programme sur les technologies de pompes à chaleur (IEA PCT HPT) et son regorge d'informations sur le développement des PCHT, y compris une liste de 37 PCHT différentes avec leurs niveaux de maturité technologique (NMT). L'Union européenne finance également deux grands projets de démonstration de la technologie PCHT.
Dans le premier de ces projets, le projet SPIRIT, qui s’étend de septembre 2022 à février 2026, trois sites industriels avec des procédés différents ont été choisis pour des démonstrations PCHT, avec des températures de chute entre 135 °C et 160 °C. Les trois sites sont une entreprise sucrière (Belgique), une usine de transformation de crevettes (Norvège) et l'usine de carton Smurfit Kappa Morava (République tchèque).
L'usine de Morava produit 76 000 tpa de carton doublure et cannelure. La pompe à chaleur sera un compresseur à piston de quatre cylindres qui sera installé dans un conteneur et qui sera fourni par Spilling Technologies, un fabricant industriel basé à Hambourg. Il fera passer 610 kW de vapeur à 120 °C à 700 kW à 160 °C, ce qui déplacera la production de 0,7 t/h de vapeur propre des chaudières.
Le projet belge utilisera une pompe à chaleur de GEA, une société allemande fournissant une large gamme de pompes à chaleur à de nombreuses industries différentes, tandis que le projet norvégien utilisera une pompe à chaleur fournie par Mayekawa, une société basée au Japon avec une division européenne basée à Bruxelles.
Un deuxième projet européen appelé Push2Heat, un projet de quatre ans qui a débuté en octobre 2022, est conçu pour surmonter les obstacles techniques, économiques et réglementaires au déploiement de pompes à chaleur industrielles et examine quatre technologies différentes de mise à niveau de la chaleur. Deux papeteries sont impliquées. L'usine de papier spécialisé Felix Schoeller de Weissenborn, en Allemagne, a installé une pompe à chaleur à compression de vapeur avec des compresseurs à piston, fabriquée par SPH (Allemagne), ce qui augmentera la chaleur résiduelle qui passera de 40 °C en vapeur basse pression à 122 °C. L'usine de papier décor Cartiere di Guarcino à Guarcino, en Italie, a installé une pompe à chaleur similaire avec un turbocompresseur fournie par Enertime (France). La chaleur résiduelle à 85–90 °C sera augmentée à deux applications différentes à 117 °C et 140 °C. Les deux pompes à chaleur restantes en démonstration sont à entraînement thermique; l'une est un transformateur thermique à absorption fourni par BS-Nova (Allemagne) dans une usine de produits chimique et l'autre est un transformateur thermochimique dans l'installation d'essais à l'échelle industrielle de Qpinch (Belgique).
Pendant ce temps, au Canada, CanmetÉNERGIE, une division de Ressources naturelles Canada, continue d'étudier les PCHT et de mener des études d'ingénierie. À PaperWeek Canada en février 2024, Charles Rand et Étienne Bernier de CanmetÉNERGIE ont donné un aperçu de la technologie et, dans une autre présentation, Bernier et Francis Fournier de Kruger ont présenté une étude de cas sur l'utilisation de pompes à chaleur pour une machine à papier tissu. Une mise en garde importante pour toute usine qui considère utiliser cette technologie est qu'elle ne devrait être envisagée qu'après avoir exploré d'autres options d'économie de carburant, y compris la maximisation de la récupération de chaleur et l'installation de pompes à chaleur basse température pour des applications telles que le chauffage des entrepôts en hiver.
Il ne fait aucun doute qu'il s'agit d'un sujet brûlant dans le monde entier alors que le monde cherche des moyens de relever le défi Net Zéro.
Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie pendant 31 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il est également écrivain et a publié récemment Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.
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