Vers l'autosuffisance énergétique dans les industries

Le titulaire de la nouvelle Chaire CRSNG en efficacité énergétique industrielle, Nicolas Galanis.

Photo : Michel Caron

7 février 2008

Imaginez des industries, comme les fermes laitières ou encore les épiceries, qui transforment leurs rejets thermiques en énergie renouvelable. Voilà une vision que la nouvelle Chaire CRSNG en efficacité énergétique industrielle de l'Université de Sherbrooke cherche à concrétiser.

Lancée grâce à un partenariat entre le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Hydro-Québec, Ressources naturelles Canada, Rio Tinto Alcan et l'Université de Sherbrooke, cette chaire de recherche industrielle bénéficiera d'un investissement financier de quelque 2,1 M$ sur cinq ans ainsi que d'un investissement en équipements et en services d'une valeur de plus de 2,5 M$.

Sous la direction du professeur Nicolas Galanis, de la Faculté de génie, les activités de la chaire seront axées sur trois thèmes qui reflètent la consommation d'énergie actuelle de l'industrie et ses tendances futures : les technologies de réfrigération avancée, la récupération des rejets thermiques industriels et la diminution de l'intensité énergétique des procédés industriels. Les projets et les prototypes élaborés s'appliqueront à de nombreux secteurs d'activité.

Dans les arénas et les supermarchés

Selon une estimation de Ressources naturelles Canada, environ 10 % de la consommation totale de l'énergie au Canada sert à produire du froid, incluant la climatisation. Une amélioration de seulement 1 % de l'efficacité énergétique dans l'ensemble des systèmes de réfrigération entraînerait une économie d'environ 8500 térajoules par an, soit l'équivalent de 1,3 million de barils de pétrole, et une réduction importante des effets nocifs environnementaux. Comme 1^er volet de recherche, Nicolas Galanis et son équipe se pencheront sur les technologies de réfrigération avancées.

«Nous travaillons à un prototype de réfrigération magnétique qui pourrait par exemple remplacer les machines conventionnelles dans les supermarchés, explique le professeur Galanis. Le bruit ambiant de ces machines, le fait qu'il faille sans cesse remplacer les réfrigérants et le tort que ceux-ci causent à la couche d'ozone deviendraient chose du passé.» Dans les arénas, la saumure, présentement utilisée pour refroidir la glace, serait remplacée par du CO2. Un tel procédé diminuerait la grosseur des installations et la puissance nécessaire pour le fonctionnement des équipements. La conception intégrée des systèmes de chauffage-ventilation-climatisation devrait prévoir la récupération et l'utilisation de la chaleur rejetée par le système de réfrigération. Actuellement, ce système rejette plus de chaleur que le bâtiment n'en utilise pour ses besoins de chauffage.

Des alumineries jusqu'aux laiteries

Dans l'industrie, une très grande quantité d'énergie est perdue sous forme de rejets thermiques, en raison de l'inefficacité des procédés industriels. Un problème auquel s'attaquera le 2^e volet de la Chaire. «Comme l'industrie consomme 40 % de l'énergie au Canada et qu'environ seulement le quart se retrouve dans le produit final, le reste se perd dans la nature, souligne Nicolas Galanis. Pourquoi ne pas récupérer cette énergie avec un caloporteur, c'est-à-dire avec un fluide qui transporte cette chaleur vers un moteur thermique pour ensuite la convertir en électricité?»

Hydro-Québec et Rio Tinto Alcan ont d'ailleurs un intérêt marqué pour ce projet. «Dans les laiteries notamment, la récupération de chaleur rejetée lors de la production du lait en poudre pourrait être valorisée, ajoute le professeur Galanis. Comme les laiteries ont besoin de chaleur pour la pasteurisation du lait, puis de froid pour sa conservation, une machine à absorption permettrait de produire du chaud et du froid selon les besoins à partir des rejets d'autres procédés.»

Transformer des déchets organiques

Le 3^e volet des activités de la chaire vise à améliorer l'intensité énergétique des procédés, comme la cuisson de produits alimentaires et le traitement thermique de pièces métalliques. Une optimisation des procédés s'avérerait fort utile dans les fermes porcines, comme en témoigne le professeur Galanis : «Cette industrie produit des déchets organiques qui pourraient être convertis en biogaz. À leur tour, ces biogaz seraient brûlés dans un moteur modifié afin de produire de l'électricité, du chaud et du froid, le tout en réduisant les odeurs. On développe un système intégré qui utilisera la source de pollution et la transformera en une forme d'énergie renouvelable. Une vision globale qui vise l'autosuffisance.»

La chaire réunit des scientifiques de trois universités canadiennes, du Laboratoire des technologies de l'énergie d'Hydro-Québec et du Centre de la technologie de l'énergie de Varennes de Ressources naturelles Canada. Les objectifs de recherche, de développement et de formation qui les rassemblent se placent au service de la société et des intervenants canadiens et québécois.