De nouvelles recherches autrichiennes ont comparé différentes techniques industrielles de production de chaleur et ont révélé que les pompes à chaleur éoliennes ou solaires constituent la solution la moins chère et la plus respectueuse de l'environnement.
Image : Johannes Kepler Universität Linz, Production et consommation durables. CC PAR 4.0
Une équipe de recherche de l'Université Johannes Kepler de Linz en Autriche a suggéré que les décideurs politiques subventionnent les projets industriels utilisant des pompes à chaleur pour produire de la vapeur avec un tarif de 3 € (3.2 $) par gigajoule (GJ). C'est le résultat d'une analyse tarifaire de l'impact environnemental de différentes techniques de vapeur, qui a révélé que les pompes à chaleur fonctionnant avec des énergies renouvelables étaient les moins coûteuses. « En tenant compte des 43.20 Térajoules (TJ) produits sur la durée de vie de l'usine, une subvention de 129,600 XNUMX € pourrait être versée », précisent les chercheurs.
Bien que la recherche se soit concentrée sur l'énergie éolienne en tant que source d'électricité renouvelable, a déclaré le co-auteur Lukas Zeilerbauer. magazine pv que l'utilisation de l'énergie solaire devrait donner des résultats très similaires. "Le photovoltaïque a généralement un impact plus important sur le potentiel de réchauffement climatique que l'énergie éolienne, mais bien sûr encore bien inférieur à celui des énergies fossiles", a-t-il déclaré. "Le photovoltaïque affiche un prix fictif de 1.46 € (1.58 $), donc presque le même que celui de l'éolien."
Dans l'article « Analyse du cycle de vie et coût fictif de la vapeur produite par une pompe à chaleur à haute température de taille industrielle », publié dans Production et consommation durables, les scientifiques ont expliqué qu'ils ont utilisé des analyses du cycle de vie (ACV) pour comparer différentes techniques de génération de vapeur utilisées à l'échelle industrielle, y compris les pompes à chaleur à haute température (HTHP). D'autres techniques de production de vapeur comprennent les procédés vapeur-biogaz, les procédés à biomasse solide et d'autres procédés basés sur le gaz naturel et le fioul léger.
Les chercheurs ont envisagé deux scénarios différents, l’un dans lequel la vapeur est produite avec une pression de 2 bars et l’autre avec une pression de 5 bars. Pour les deux scénarios, ils ont pris en compte l’utilisation de l’électricité éolienne ou du réseau.
"Le problème avec les méthodes ACV est qu'elles comportent généralement plus de dix catégories de dommages et donc des résultats différents traitant de différentes zones, et il est difficile de trouver des facteurs de pondération entre ces résultats très différents", a expliqué le groupe de recherche. « Cependant, les experts ont proposé très tôt d’utiliser des valeurs monétaires. L'une de ces approches est le prix fictif, qui repose sur l'idée sous-jacente qu'en fin de compte, un gouvernement, représentant son peuple, doit "réparer" les dommages environnementaux et souhaite donc atténuer ces coûts.»
Sans surprise, les universitaires ont découvert que la combinaison de pompes à chaleur et d’énergie éolienne présente le coût le plus bas, soit 1.44 € par GJ dans le scénario à 2 barres et 2.24 € dans le cas à 5 barres. Le passage de l'énergie éolienne au mix réseau espagnol a abouti à des prix LCA de 3.83 € et 6.23 € respectivement. En comparaison, l’utilisation de biomasse solide pour le procédé à la vapeur avait un prix environnemental de 17.2 € par GJ, et le fioul léger coûtait 9.81 €.
Image : Johannes Kepler Universität Linz, Production et consommation durables. CC PAR 4.0
En examinant plus en profondeur les effets environnementaux des différentes méthodes, la recherche a trouvé le meilleur scénario pour réduire 98 % des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, d'autres mesures environnementales ont donné des résultats plus mitigés, car par exemple les résultats liés à la toxicité ont fluctué entre les pompes à chaleur et les références.
"Une découverte inattendue a été que le fluide de travail et ses fuites ne contribuaient pas de manière significative au potentiel de réchauffement climatique mais étaient presque seuls responsables du potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone", ont souligné les chercheurs. Ils ont supposé l’utilisation du R134a comme fluide de travail, car c’est le seul pour lequel des informations sont disponibles dans la littérature académique ACV.
Le HTHP examiné dans cette étude a été conçu pour être mis en œuvre dans la ligne de décapage d'une aciérie en Espagne. Il a une capacité nominale d'alimentation en chaleur de 250 kW et comprend un réservoir flash conçu sur mesure pour la génération de vapeur, ainsi qu'une pompe de circulation.
« Bien que la pompe à chaleur génératrice de vapeur considérée dans cette étude ait été conçue pour être mise en œuvre dans la ligne de finition d'une aciérie, les résultats de cette étude peuvent être appliqués à de nombreux autres secteurs industriels, car la vapeur est un caloporteur universel pour de nombreux secteurs industriels. processus », ont expliqué les universitaires. "Cette pompe à chaleur pourrait être utilisée dans tout autre procédé nécessitant de la vapeur basse pression allant jusqu'à 5 bars."
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Source à partir de magazine pv
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