Décarbonation de l'industrie chimique : une étape critique dans notre parcours de durabilité
L'Agence internationale de l'énergie a indiqué que les émissions de CO2 liées à l'énergie atteindraient un niveau record de 37,4 milliards de tonnes en 2023. Le secteur de la chimie et de la pétrochimie est à lui seul responsable d'environ 2,2 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, provenant à la fois directement des processus chimiques et indirectement de l'énergie utilisée pour la production. Par conséquent, la décarbonation du secteur est essentielle si nous voulons atteindre les objectifs climatiques mondiaux et assurer la durabilité à long terme de l'industrie.
Cet article examine les implications de la décarbonation, son importance particulière dans l'industrie chimique et ce qui fait la réussite d'une stratégie de déploiement.
Qu'est-ce que la décarbonation ?
Mot intimidant pour une grande partie du secteur industriel, la décarbonation fait référence à la réduction des émissions de carbone industrielles par la transition vers une énergie à faible teneur en carbone, l'amélioration de l'efficacité énergétique sur les chaînes de production et l'introduction de technologies novatrices. Il ne s'agit pas d'un processus simple et certainement pas rapide. Mais il n'y a plus lieu d'en débattre si nous voulons vraiment lutter contre le changement climatique, améliorer la résilience de nos industries et atteindre les objectifs d'émissions nettes zéro dans le peu de temps qu'il nous reste.
Accélérer les efforts de décarbonation dans l'industrie chimique
L'industrie chimique est indéniablement un gros émetteur de CO2 en raison de sa dépendance aux combustibles fossiles pour l'énergie et les matières premières. La décarbonisation doit être considérée à la fois comme une priorité et une responsabilité si nous voulons réduire l'impact environnemental du secteur et atteindre les objectifs globaux de durabilité. Elle nécessite des changements importants dans l'utilisation de l'énergie et les processus de production, ainsi que l'adoption de nouvelles technologies.
Quelles sont les industries les plus touchées ?
Les efforts de décarbonation ont un impact plusieurs secteurs de l'industrie chimique, notamment :
- Produits chimiques fins : Produits chimiques de grande valeur utilisés dans les produits pharmaceutiques, agrochimiques et les produits chimiques de spécialité.
- Cosmétiques : Ingrédients et composés utilisés dans les produits de soins personnels.
- Plastiques et polymères : Matériaux importants pour l'emballage, les pièces automobiles et de nombreuses autres applications.
- Pétrochimie : Produits chimiques dérivés du pétrole brut et du gaz naturel qui font partie intégrante des applications industrielles.
Implications de la décarbonation
Modifications complexes mais nécessaires des processus industriels
La décarbonation de l'industrie chimique nécessitera des modifications importantes des processus industriels existants :
Adopter des technologies propres
Un certain nombre de mesures technologiques sont essentielles si nous voulons vraiment réduire les émissions. Il s'agit notamment de l'introduction du chauffage électrique et de la maintenance préventive, ainsi que du captage et du stockage du carbone (CSC) et d'autres technologies avancées basées sur les données afin d'optimiser les opérations. D'autres mesures ont un rôle clé à jouer dans la décarbonation de l'industrie chimique, notamment :
- L'électrification des processus : Le passage des combustibles fossiles à l'électricité, surtout si elle provient de sources renouvelables, est une étape importante vers la réduction des émissions. Cela peut s'appliquer à divers processus, tels que la production de vapeur ou le chauffage à haute température.
- Hydrogène vert : Le remplacement de l'hydrogène gris par de l'hydrogène vert produit par électrolyse à l'aide d'énergies renouvelables peut réduire considérablement les émissions dans des procédés tels que la production ou le raffinage de l'ammoniac.
- Reconcevoir les chaînes de production : L'adaptation des lignes de production pour y intégrer des technologies et des processus à haut rendement énergétique peut réduire les émissions de manière significative. Il faut pour cela repenser la manière dont les produits chimiques sont produits, traités et distribués.
Efficacité énergétique et amélioration des procédés
L'amélioration de l'efficacité des procédés afin d'utiliser l'énergie de manière plus optimale est une autre stratégie clé. Cela peut également impliquer :
- Systèmes de gestion de l'énergie et de maintenance prédictive : les systèmes de surveillance et de contrôle de la consommation d'énergie en temps réel peuvent aider à identifier les problèmes et à réduire les inefficacités, ainsi qu'à prévenir les pannes inattendues ou les temps d'arrêt.
- L'automatisation des processus : L'automatisation des processus en vue d'optimiser les performances et de réduire la consommation d'énergie peut permettre de réaliser d'importantes économies d'énergie et d'émissions.
Utilisation de matières premières alternatives et recyclage
L'utilisation de matières premières durables et le recyclage peuvent encore réduire les émissions :
- Matières premières d'origine biologique : L'utilisation de sources biologiques renouvelables au lieu de combustibles fossiles pour les matières premières peut réduire l'empreinte carbone des produits chimiques.
- Recyclage chimique : La récupération et la réutilisation des substances chimiques afin de réduire les déchets et la consommation de matières premières est un élément essentiel de l'économie circulaire.
- Économie circulaire : Concevoir des produits durables et recyclables contribuera à minimiser les déchets et à réduire l'impact environnemental d'une entreprise.
Investissements et coûts associés
Il n'y a pas de raccourcis. La transition vers une industrie chimique à faibles émissions de carbone nécessite des investissements financiers importants. Toutefois, ces dépenses initiales se traduiront par des avantages tangibles à long terme:
- Coûts initiaux élevés : l'investissement dans de nouvelles technologies et installations peut être considérable et prendre beaucoup de temps.
- Économies à long terme : L'amélioration de l'efficacité énergétique et la réduction de la dépendance à l'égard des combustibles fossiles se traduiront par d'importantes économies financières au fil du temps. Par exemple, les systèmes de gestion de l'énergie, l'automatisation des processus et les plans d'urgence peuvent aider à identifier les schémas et les anomalies afin de prévoir comment et quand un système est susceptible de tomber en panne. Il sera alors possible d'intervenir en temps utile. Sans cela, les défaillances des systèmes seront beaucoup plus coûteuses et pourraient même être irréversibles.
Avantages environnementaux et économiques à long terme
La décarbonation offre de nombreux avantages environnementaux et économiques:
- Réduction des émissions de gaz à effet de serre : La réduction des émissions de CO2 aura un impact direct sur le changement climatique.
- Réputation de l'entreprise améliorée : Les entreprises qui réduisent de manière proactive leur empreinte carbone bénéficient souvent d'une meilleure image publique et d'une meilleure position sur le marché.
- Conformité réglementaire : Le respect des réglementations environnementales permet de prévenir tout problème juridique et d'éviter d'éventuelles sanctions. Cela garantira le bon déroulement des opérations et l'absence de problèmes d'accès au marché.
Trouver le bon partenaire : Les projets de décarbonation d'Equans dans l'industrie chimique
En tant que leader établi dans les initiatives de transition énergétique, Equans a participé activement à divers projets de décarbonation dans l'industrie chimique, tirant parti de ses décennies d'expérience et de son réseau de partenariat international pour offrir des solutions innovantes et une expertise opérationnelle. Equans travaille aux côtés des entreprises pour moderniser leurs usines et leurs processus et fournit des stratégies de déploiement sur mesure qui améliorent les performances environnementales et financières.
Pour améliorer l'efficacité et la durabilité de la production, L'Oréal a travaillé avec Equans pour construire une usine d'eau déminéralisée. Ce projet complexe comprenait l'installation de réservoirs, de tuyauteries, d'instruments, de systèmes d'automatisation et de sculptures complexes[1] . En mettant en œuvre ces solutions, L'Oréal a pu réduire de manière significative sa consommation d'eau pendant la production, atteignant ainsi ses objectifs environnementaux globaux.
Equans a travaillé avec Pierre Fabre pour installer un îlot de palettisation robotisé, une solution innovante conçue pour augmenter la production industrielle. Le projet comprenait l'extension d'un système de convoyage de palettes et l'installation d'un dépileur pour permettre à six lignes de production d'être palettisées efficacement. L'installation a été réalisée pendant un arrêt de production de deux semaines et a permis de doubler la productivité du site, mais aussi de rationaliser les flux logistiques pour atteindre une production de 16 cartons par minute.
Dans le cadre d'une initiative novatrice, Equans a travaillé avec Sanofi à la construction d'une nouvelle usine de production de réfrigération à base de CO2. Ce projet était la première installation d'un réfrigérant CO2 à haute capacité dans l'industrie pharmaceutique. Equans a également pris en charge la maintenance technique des processus et installations industriels de Sanofi. Les résultats ont été impressionnants, avec une réduction des émissions d'équivalent CO2 de 4 500 tonnes par an et une réduction de la consommation d'énergie d'un facteur 15, démontrant une fois de plus les avantages tangibles de la décarbonisation dans l'industrie.
Étude de cas Becton Dickinson : Un nouveau "centre énergétique" pour l'usine
Pour se moderniser et améliorer sa durabilité, Becton Dickinson a entrepris de réorganiser sa chaîne de production et de distribution fragmentée. L'objectif était de rationaliser les processus, de réduire la maintenance et d'améliorer les performances tout en adoptant une approche à faible émission de carbone.
Equans France a conçu et construit un "hub énergétique" de 300 m2 pour centraliser la production de fluides thermiques et d'énergie électrique, qui agit comme une source d'énergie stratégique pour le site et distribue l'énergie de manière efficace dans l'ensemble de l'installation. Ce centre comprend trois refroidisseurs à air de 1,2 MW, dont deux sont équipés de paliers magnétiques à haut rendement énergétique, et un refroidisseur à eau GF Quantum de 1,3 MW. Maintenant, une chaufferie au gaz de 5,8 MW et un rack de tuyaux de 50 m distribuent l'énergie thermique à 50 systèmes de ventilation sur le site.
Des experts en réfrigération et en électricité ont travaillé ensemble sur la conception pour adapter le système aux besoins de Becton Dickinson. Cette approche orientée vers l'utilisateur a permis d'optimiser la production et les performances. Le projet a été réalisé dans un délai serré de 18 mois grâce à un coordinateur de projet unique, qui a assuré une communication et une exécution harmonieuses tout au long du projet.
La décarbonation : une voie vers l'amélioration des performances et de la rentabilité
La décarbonation de l'industrie chimique est complexe mais nécessaire si nous voulons atteindre nos objectifs climatiques mondiaux. En combinant des mesures d'efficacité énergétique, l'introduction de technologies propres, l'optimisation des processus et le passage à des matières premières alternatives, l'industrie peut réduire de manière significative son empreinte carbone tout en libérant des opportunités de croissance et d'innovation. Mais il n'est pas facile de faire cavalier seul. Des entreprises comme Equans ont un rôle important à jouer dans cette transformation, en apportant leur expertise et des solutions sur mesure pour soutenir les initiatives de décarbonisation de l'industrie chimique, en s'assurant qu'elles ne réduisent pas seulement leur impact sur l'environnement, mais qu'elles augmentent également les performances et garantissent la rentabilité à long terme de l'industrie.
