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Décarbonation : les plus grands gains énergétiques ne sont pas là où vous le pensez
La pression sur les entreprises industrielles augmente. Les prix de l’énergie restent volatils, la congestion du réseau complique les plans d’expansion et les objectifs climatiques exigent dès aujourd’hui des choix qui devront encore être pertinents en 2030, 2040 et 2050. Un choix technologique isolé est donc insuffisant. Le véritable défi n’est pas le manque de solutions, mais la définition des bonnes priorités.
L’impact principal de la décarbonation industrielle ne réside ni dans l’hydrogène ni dans le captage du carbone, mais dans l’efficacité énergétique, l’intégration de chaleur et l’électrification. Ce sont les véritables moteurs de la transition énergétique. C’est là que l’on trouve souvent les résultats les plus rapides, le meilleur business case et les premières étapes les plus réalistes vers la neutralité carbone.
Jasper Daniels, consultant énergie chez Sweco
La décarbonation industrielle commence par la bonne stratégie
La voie vers un site climatiquement neutre est rarement linéaire. Les installations industrielles se sont développées historiquement, les processus sont fortement interconnectés et les décisions d’investissement ont des effets sur de nombreuses années. C’est pourquoi Sweco travaille avec une feuille de route de décarbonation : un plan stratégique qui traduit la situation énergétique actuelle, les émissions, les contraintes et les choix d’investissement en un chemin réaliste vers la neutralité carbone. Une telle feuille de route aide les entreprises à éviter les effets de verrouillage (« lock-in ») et à aligner les investissements d’aujourd’hui sur leurs objectifs à long terme.
Sweco construit cette feuille de route en quatre étapes. Tout d’abord, la situation de départ est définie, incluant l’empreinte carbone, un scénario « business as usual », les jalons pertinents et les volumes de production futurs. Ensuite vient un parcours de transition comprenant des scénarios, des analyses d’écarts et une évaluation technico-économique des mesures. Ces enseignements sont ensuite traduits en une feuille de route claire avec des actions et des étapes suivantes, qui est ensuite évaluée et ajustée périodiquement.
1. L’efficacité énergétique d’abord : le gain le plus rapide pour les sites industriels
L’énergie la plus verte est celle que l’on ne consomme pas. C’est pourquoi l’efficacité énergétique constitue la première étape, et souvent la plus rentable, dans toute stratégie de décarbonation. De nombreux sites présentent encore des opportunités importantes, même dans des processus gérés professionnellement depuis des années. On peut penser à un pilotage plus intelligent des processus, une meilleure coordination entre chauffage et refroidissement, l’optimisation des installations existantes ou encore des innovations de procédé telles que la technologie membranaire ou le séchage à la vapeur surchauffée combiné à la recompression mécanique de vapeur (MVR). Ces mesures présentent souvent un faible coût d’abattement du CO₂, des CAPEX limités et des temps de retour courts.
Cas : Messer Benelux
Chez Messer Benelux, Sweco a analysé l’interaction entre les tours de refroidissement et les groupes frigorifiques dans une unité de séparation de l’air. En optimisant la température de l’eau de refroidissement et la régulation des installations existantes, une économie d’électricité d’environ 5 % a été réalisée, sans CAPEX supplémentaire. Les économies ont atteint plusieurs dizaines à centaines de milliers d’euros par an, avec encore plus de potentiel en hiver qu’en été. Ce projet montre que des gains significatifs restent possibles même sur des sites matures.
Crédit photo :Messer Benelux
2. Intégration de chaleur et électrification : rendre votre système thermique pérenne
Après l’efficacité énergétique, le levier majeur suivant est l’intégration thermique et l’électrification. Or, c’est précisément là que de nombreux sites industriels disposent d’un potentiel encore largement inexploité. La décarbonation de l’électricité est en grande partie un défi systémique, impliquant les infrastructures de réseau, la production renouvelable et le stockage. En revanche, la décarbonation de la chaleur se joue principalement au niveau des sites, όπου la connaissance des procédés, l’intégration et l’ingénierie font la différence.
De nombreux environnements de production sont historiquement structurés autour de systèmes de vapeur centralisés et de niveaux de température élevés, alors que les processus nécessitent en réalité des températures variées. Il en résulte une production ou une utilisation de chaleur non optimisée, ainsi que des pertes de chaleur fatale. Sweco part donc de la demande des procédés : quelle température est réellement nécessaire, où la chaleur fatale est-elle disponible, quels flux peuvent être couplés et où les pompes à chaleur ou la recompression mécanique de vapeur apportent-elles une valeur ajoutée ? La clé réside souvent dans l’utilisation de la chaleur au niveau de température le plus bas possible, avec un stockage si nécessaire et une meilleure adéquation entre sources et besoins.
Cas : Sanofi
Chez Sanofi à Geel, Sweco a élaboré une feuille de route complète pour la décarbonation de la demande de chaleur du site. L’approche a d’abord consisté à abaisser la température du système basse température, puis à introduire du stockage, ensuite à recourir à des pompes à chaleur et à la MVR pour valoriser la chaleur, et seulement ensuite à envisager des solutions complémentaires pour les hautes températures et les pointes de demande. Le système de vapeur existant a été maintenu comme solution de secours pour garantir la continuité des opérations. Cette approche par phases rend l’électrification techniquement robuste et opérationnellement viable.
Crédit photo :Sanofi
3. Utiliser les vecteurs énergétiques de haute valeur uniquement là où ils apportent une réelle plus-value
Les technologies telles que les chaudières électriques, l’hydrogène, le biogaz et le captage du carbone bénéficient d’une forte attention. Elles ont certainement leur place, mais Sweco ne les considère qu’une fois les étapes plus efficaces pleinement exploitées. La logique est la suivante : d’abord réduire la demande, ensuite intégrer la chaleur, puis électrifier, et seulement après recourir à des vecteurs énergétiques de haute valeur là où c’est réellement nécessaire.
Il ne s’agit pas d’un choix idéologique, mais d’une logique techno-économique. Les pompes à chaleur ou la cogénération couvrent souvent la charge de base, tandis que les chaudières électriques, le biogaz ou l’hydrogène sont mieux adaptés aux pics de consommation, à la redondance, aux très hautes températures ou aux processus générant intrinsèquement du CO₂. Une adoption trop précoce de ces technologies risque de conduire à des investissements sous-optimaux.
4. La flexibilité devient un facteur stratégique dans l’industrie
La transition énergétique transforme non seulement ce que les entreprises consomment, mais aussi la manière dont elles consomment l’énergie. Avec l’électrification croissante, les sites industriels deviennent de plus en plus dépendants d’un système énergétique caractérisé par des prix variables, une congestion du réseau et une production renouvelable fluctuante. Cela implique un pilotage intelligent des équipements électriques. Les pompes à chaleur, chaudières électriques et autres consommateurs peuvent ainsi éviter les pics, réduire les coûts énergétiques et limiter la pression sur le réseau.
Sweco analyse à la fois les applications « behind-the-meter » (effacement des pointes, autoconsommation accrue) et les opportunités « front-of-the-meter » (optimisation day-ahead, marchés d’équilibrage, services au réseau comme FCR, aFRR, mFRR). Une étude sur l’électrification de la production de vapeur a par exemple montré qu’une chaudière électrique n’était pas rentable sans optimisation de marché, mais devenait intéressante lorsque l’optimisation day-ahead était intégrée.
5. Commencer aujourd’hui : la transition énergétique n’attend pas votre cycle d’investissement
Une des idées reçues les plus répandues est que les entreprises peuvent encore attendre avant d’agir. En réalité, les renforcements de réseau, les procédures d’autorisation et les décisions d’investissement nécessitent souvent des années de préparation.
Une planification tardive expose à des problèmes de raccordement, à des coûts plus élevés et à des retards dans la feuille de route. Dans un contexte où la demande en électricité (pompes à chaleur, infrastructures de recharge, etc.) augmente rapidement, une anticipation est essentielle. Une feuille de route de décarbonation permet d’anticiper cette demande future, de phaser les investissements et de prendre des décisions cohérentes à long terme. Elle devient ainsi non seulement un outil de durabilité, mais aussi un véritable instrument stratégique pour la continuité et la compétitivité de l’entreprise.
La pyramide de décarbonation de Sweco : travailler de haut en bas
Pour clarifier les priorités, Sweco utilise une pyramide de décarbonation basée sur le principe de la Trias Energetica. Elle commence par l’efficacité énergétique et l’innovation des procédés, suivies de l’intégration thermique, de la récupération de chaleur fatale, des pompes à chaleur et de l’électrification. Ensuite seulement viennent les chaudières électriques, l’hydrogène et enfin le captage du carbone.
Cet ordre est essentiel, car les impacts les plus importants et les meilleurs business cases se situent généralement en haut de la pyramide. La flexibilité agit comme une couche transversale à tous les niveaux. Il n’existe pas de solution miracle unique, mais bien des principes clairs pour orienter les bonnes décisions.
Une valeur concrète pour l’industrie
Une stratégie de décarbonation n’est pertinente que si elle tient la route sur les plans opérationnel et économique. C’est précisément là qu’une feuille de route bien conçue fait la différence. Elle ne part pas des technologies les plus spectaculaires, mais de la réalité du site, des processus, des flux énergétiques et de la logique d’investissement de l’entreprise. Pour de nombreuses entreprises industrielles, les plus grands gains résident encore dans l’efficacité énergétique, l’intégration thermique et l’électrification.
Cas : La Lorraine
Dans un projet pour La Lorraine, Sweco a initialement étudié l’installation d’une nouvelle pompe à chaleur. L’analyse a toutefois révélé qu’il fallait d’abord optimiser l’intégration thermique. En récupérant davantage de chaleur fatale via des échangeurs, la demande de chaleur a diminué et la pompe a pu être dimensionnée plus modestement. Un exemple classique démontrant que le bon ordre des mesures améliore à la fois l’efficacité et réduit les coûts d’investissement.
Crédit photo :La Lorraine
La meilleure route vers la neutralité carbone
Les plus grandes avancées ne se trouvent pas toujours dans les technologies les plus visibles, mais souvent dans une organisation plus intelligente des processus, de la chaleur, des flux résiduels et des équipements électriques.
Vous souhaitez savoir où se situent vos plus grands gains énergétiques ? Sweco vous accompagne avec une feuille de route de décarbonation solide combinant faisabilité technique, rentabilité et stratégie à long terme. Vous obtenez ainsi une vision claire de votre potentiel de réduction et de la meilleure manière de rendre votre site progressivement neutre en carbone.
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