La décarbonation : un levier-clef à l’origine de l’essor des pompes à chaleur

Decarbonization - the key driver behind the rise of heat pumps

Alors qu’au départ le grand intérêt des pompes à chaleur était qu’elles permettaient de réduire les frais d’exploitation, la réduction des émissions est aujourd’hui le principal levier du développement de cette technologie. Apprenez-en plus sur la façon dont GEA pilote les efforts visant à réduire les émissions de CO2 en misant sur une héroïne cachée, la technologie des pompes à chaleur, sur des sites qui utilisent ces équipements dans le cadre d’applications traditionnelles ou de réseaux de chauffage urbain.

Le chauffage, qui est principalement produit en brûlant des combustibles fossiles, représente plus de la moitié de la consommation d’énergie mondiale, selon l’Agence Internationale de l’énergie (AIE). Si nous voulons atteindre les objectifs ambitieux fixés dans l’historique Accord de Paris, notamment limiter la hausse de la température moyenne mondiale à 1,5 °C par rapport aux niveaux pré industriels, les technologies écoénergétiques telles que les pompes à chaleur devront jouer un rôle plus important. Ce faisant, elles contribueront à la création d’un monde meilleur pour les générations actuelles et futures.

Pompes à chaleur – Le choix durable

Les pompes à chaleur fonctionnent en gros comme un réfrigérateur tout ce qu’il y a de plus classique qui, au lieu de se contenter de refroidir et de gaspiller l’excès de chaleur, pourrait récupérer et valoriser cette chaleur. Cette valorisation peut abaisser considérablement les coûts du chauffage et réduire la dépendance aux combustibles fossiles. Lorsqu’elle est mise en œuvre à grande échelle, en particulier dans les secteurs de l’agroalimentaire, des avantages financiers et écologiques considérables peuvent être obtenus. Dans d’autres applications, des communautés profitent de réseaux de chauffage urbain.

Pensez à la quantité de chaleur qui est nécessaire pour une tâche aussi simple que faire bouillir de l’eau dans une chaudière. Les méthodes traditionnelles de génération de chaleur (les chaudières au gaz par exemple) utilisent jusqu’à dix fois plus d’énergie qu’une pompe à chaleur moderne. Si vous extrapolez ces chiffres à l’échelle d’une grosse usine fabriquant des tonnes d’aliments transformés par jour ou d’un réseau de chauffage urbain qui approvisionne en eau chaude plusieurs milliers de foyers et de bâtiments publics, le potentiel des pompes à chaleur est flagrant. Dans le cas d’une usine de transformation de produits alimentaires, le traitement thermique est en général suivi d’une étape de refroidissement. Cette combinaison maximise les avantages des installations utilisant des pompes à chaleur.

Le haut rendement des pompes à chaleur et leur faible entretien sont à l’origine d’un rendement rapide du capital investi et d’avantages, qui se prolongent tout au long d’un cycle de vie qui se mesure en décennies. En remplaçant la combustion des combustibles fossiles, les émissions de CO2 dangereuses pour le climat mondial et les émissions de NOx nocives pour l’environnement local, disparaissent presque complètement.

La technologie des pompes à chaleur de GEA offre des avantages en termes d’économies d’énergie indifféremment du secteur et de l’ampleur de leur utilisation. Dans les réseaux de chaleur urbains, elles fournissent la charge de chaleur de base et constituent aussi une source de chaleur ajustable. Leur temps de réaction rapide en fait une bonne solution en tandem avec des réseaux de grandes dimensions. Elles ont aussi un effet protecteur sur le réseau électrique grâce aux systèmes énergétiques intelligents, qui ajuste les charges en fonction de la demande du fournisseur d’électricité. 

 

Les fluides frigorigènes naturels

GEA a également été en mesure d’agir en respectant davantage l’environnement en utilisant des fluides frigorigènes naturels tels que l’ammoniac. Nous travaillons avec des fluides frigorigènes naturels depuis 1910, année du lancement de notre premier compresseur à l’ammoniac. Les clients de GEA sont vivement encouragés à adopter les fluides frigorigènes naturels ou à convertir leurs systèmes existants s’ils utilisent déjà des systèmes employant des gaz à effet de serre fluorés (gaz F). Compte-tenu de leur nature nocive, il est peu probable que les gaz F restent légaux, ni même disponibles, à moyen terme. Des gaz comme le R22 et R404a appartiennent désormais pratiquement à l’histoire. 

Transformation en grande pompe pour les produits alimentaires et les boissons  

Les pompes à chaleur ont fait bien du chemin depuis qu’elles ont été utilisées pour la première fois pour extraire du sel des marécages autrichiens dans les années 1850. Aujourd’hui, les pompes à chaleur à l’ammoniac ont donné preuve de leur capacité à décarboner le secteur agroalimentaire et, en particulier, l’industrie laitière et celle des boissons, et à réduire les coûts d’exploitation.

• Mars, Inc., le plus grand fabricant mondial de chocolats, chewing-gums, bonbons à la menthe et confiseries aux fruits, a réduit sa consommation d’énergie et ses émissions de CO2 en installant une solution de pompe à chaleur GEA dans son établissement de Veghel (Pays-Bas), qui est une des plus grosses usines de chocolat du monde. L’installation de pompes à chaleur a réduit l’empreinte carbone de l’usine de chocolat et contribue à la réalisation des objectifs de développement durable de Mars. Lisez toute l’histoire de Mars Wrigley.

Aurivo, le deuxième plus gros transformateur de lait liquide d’Irlande, a diminué les émissions de CO2 de son site de Killygordon de 80 %, grâce à une modernisation de plusieurs millions d’euros qui comprend de nouveaux systèmes de process liquide et des systèmes de réfrigération et pompes à chaleur écoénergétiques de pointe signés GEA. Ce projet couronné de succès, qui met en avant les avantages de l’approche intégrée et unique de GEA en matière de transformation, chauffage et refroidissement, a reçu la Certification EXEED (Excellence in Energy Efficiency Design, excellence en conception écoénergétique) de la SEAI (Autorité du développement durable et de l’énergie d’Irlande).

Intermalt,
l’établissement de maltage d’Interflour dans le sud du Vietnam, a nettement diminué sa consommation énergétique Une pompe à chaleur GEA chauffe ultérieurement la chaleur rejetée par le groupe frigorifique, puis l’achemine pour chauffer l’air requis par le touraillage. Cette solution intégrée permet d’économiser près de 2 000 tonnes de CO2 par an. Cela permet à Intermalt de travailler de manière éco-responsable, tout en fournissant à ses clients du malt de haute qualité à des niveaux de prix concurrentiels.

Mars chocolate production facility

Une installation de pompe à chaleur GEA à l’ammoniac chez Mars, Inc., aide le confiseur à atteindre les objectifs de développement durable.

Le réchauffement du chauffage urbain

Un système de chauffage urbain moderne et efficace n’a besoin que d’une petite quantité d’électricité (idéalement renouvelable) pour élever la température de la chaleur provenant d’un large éventail de sources, telles que l’air, le sol, une usine, un réseau de métro ou une centrale d’épuration, pour n’en citer que quelques-unes. Il est possible d’augmenter les températures de manière à atteindre jusqu’à 95 °C pour approvisionner le voisinage en chauffage et/ou en eau chaude sanitaire.

À Malmö en Suède,quatre pompes à chaleur GEA de 10 MW sont exploitées à proximité d’une station d’épuration et d’un incinérateur de déchets près du port. Ces pompes fournissent aujourd’hui 8 % du total de l’énergie consommée par près de 100 000 habitations, ce qui économise près de 50 000 tonnes de CO2 par an. Elles montrent que bien que le chauffage urbain fonctionne mieux dans les zones densément peuplés, ceci n’est pas une condition indispensable. 

La technologie des pompes à chaleur de GEA est également au cœur de la solution unique mise en œuvre dans le projet de réseau de chaleur et d’électricité de Bunhill au centre de Londres. En réutilisant la chaleur fatale du métro londonien, la solution de pompes à chaleur GEA employée contribue à approvisionner en chauffage plus écologique et meilleur marché 1 350 foyers, une école et deux centres de loisir à Islington. Plus d’infos sur Bunhill 2 Energy Centre.

Dans le nord-est de l’Angleterre, la ville de Gateshead
s’appuie en partie sur la chaleur naturelle captée dans l’eau de mines de charbon désaffectées inondées. La température de l’eau est augmentée de 15 °C à 80 °C en utilisant deux pompes à chaleur à l’ammoniac GEA de 3 MW. L’eau chaude ainsi obtenue alimente en chaleur des centaines de foyers et d’autres bâtiments publics et particuliers de la région. 
GEA ammonia heat pump plant at Gateshead

À Gateshead, une installation de pompes à chaleur à l’ammoniac GEA utilise la chaleur naturelle des mines de charbon désaffectées inondées.

Pourquoi passer aux pompes à chaleur ?

  1. Abaisser votre consommation d’énergie. Les solutions de pompe à chaleur, qu’elles soient combinées avec des systèmes de réfrigération écoénergétiques ou autonomes, peuvent améliorer nettement les performances de chauffage.
  2. Diminuer vos coûts d’exploitation. Remplacer un système de chauffage à combustible fossile par une pompe à chaleur à haut rendement abaisse les coûts d’exploitation.
  3. Réduire votre empreinte carbone. Une pompe à chaleur peut aider une entreprise à atteindre le zéro émission nette en réduisant sa dépendance aux combustibles fossiles.
  4. Atteindre vos objectifs de développement durable. Une solution de pompe à chaleur est un investissement à l’épreuve du futur, surtout à une époque où les règlementations visent l’abandon des technologies à forte intensité de carbone.
  5. C’est une question de bon sens. Nous avons tous un surplus de chaleur, alors même que la production de chaleur est coûteuse. Une pompe à chaleur augmente la température de la chaleur captée à une température qui permet de l’utiliser, évitant de devoir brûler quelque chose pour obtenir le même effet.

De la chaleur pour refroidir la planète qui se réchauffe

D’après l’AIE, si tous les pays devaient tenir les promesses faites pour réduire leurs émissions de carbone, le réchauffement climatique devrait atteindre environ 1,7°C de plus par rapport aux températures pré-industrielles.

Mais ces estimations reposent sur l’hypothèse que les pays mettent en œuvre des politiques au lieu de simplement se contenter de fixer des objectifs. Les conclusions d’un autre rapport, le State of Climate Action 2023, ont été préparées par six think-tanks sur le climat, qui se sont penchés sur tous les aspects des politiques climatiques des gouvernements à travers le monde. 

Bien que d’autres études récentes aient constaté une accélération rapide de l’adoption des technologies vertes dans le monde, augmentation des énergies renouvelables comprise, il y a selon ce rapport peu de points positifs. Les auteurs avertissent que sans action drastique, la perspective de ne pas dépasser les 1,5 °C va s’évanouir comme neige au soleil.

Une chose est sûre : Les objectifs de réduction des émissions de toutes sortes sont ambitieux. GEA est fière d’être un précurseur de la technologie des pompes à chaleur qui réduit la consommation d’énergie, diminue les émissions nocives et soutient le refroidissement de notre planète qui se réchauffe. C’est une des nombreuses manières par lesquelles nous mettons en pratique notre slogan « Engineering for a better world » et travaillons pour atteindre nos objectifs de développement durable ambitieux.

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