Bulletin L'Enjeu PEEIC - Volume 19, No. 6

Volume 19, no 6

Fortress Cellulose s’appuie sur les économies d’énergie grâce à l’analyse Pinch

« Notre objectif est ambitieux. Ultimement, nous voulons que l’usine ne recourt plus aux énergies fossiles », a déclaré Marco Veilleux, vice-président, Développement des affaires et Projet stratégique pour Fortress Paper. Pour atteindre cet objectif, l’équipe de l’énergie de l’usine de Thurso, au Québec, a déjà mis en œuvre beaucoup de mesures et en planifie d’autres.

M. Veilleux souligne que les objectifs pour 2016 comprennent l’économie de sept millions de litres de mazout et l’élimination d’une chaudière qui produit 40 tonnes de vapeur par heure. « Avec ces économies d’énergie, nous visons également la réduction des émissions de GES par au moins cinq à dix pour cent chaque année ».

La cogénération de l’installation de l’usine est aussi un grand pas pour atteindre la cible de se libérer de la dépendance envers les énergies fossiles et pour réduire les coûts de production. L’entreprise a récemment ajouté 5,2 mégawatts (MW) d’électricité supplémentaire, permettant à l’usine de livrer jusqu’à 24 MW à Hydro-Québec, en tout temps.

Un système de récupération de la chaleur a été installé pour réutiliser l’énergie des condensateurs qui servent aux procédés de dissolution de la pâte de production et au chauffage de l’eau de 80 à 85 °C. Un système de contrôle avancé sera mis en place pour surveiller la production de la vapeur en vue d’un rendement optimal.

Annie Quevillon, directrice des services techniques et de l’efficacité énergétique de l’usine, affirme qu’une étude sur l’intégration des procédés (IP), terminée pendant l’été de 2014, grâce au partage des coûts résultant du programme d’aide financière d’écoÉNERGIE sur l’efficacité énergétique pour l’industrie de RNCan ainsi qu’un incitatif de plus de  40 000 $ provenant du Fonds vert du Programme ÉcoPerformance du gouvernement du Québec, a permis de dresser une liste de projets possibles qui pouvaient s’appuyer sur les économies importantes obtenues jusqu’à maintenant. Plus précisément, l’analyse Pinch de l’étude a déterminé trois mesures que l’équipe de l’usine est en train d’étudier et qu’elle a décidé de relayer à l’étape de l’ingénierie pour une mise en œuvre possible.

L’un des projets possibles comprend la réutilisation de l’eau contaminée des condensateurs dans les rinceurs lors du procédé de l’épaississement de la pâte. Cela pourrait réduire la demande jusqu’à 1,6 tonne de vapeur par heure. Un système existant de récupération de chaleur sera utilisé pour préchauffer le dioxyde de chlore, qui devrait faire économiser 0,5 tonne par heure dans la production de vapeur. Enfin, un évaporateur existant sera rénové pour augmenter son efficacité.

M. Veilleux recommande une étude d’IP avec l’analyse Pinch à d’autres entreprises. « Étant donné que nous avons déjà un plan et une politique de gestion de l’énergie en place, cet outil s’est avéré particulièrement efficace, nous permettant de tirer pleinement profit des résultats ». La politique énergétique de l’usine a été développée et mise en œuvre il y a environ un an avec comme objectifs, la réduction de l’empreinte énergétique et l’augmentation de notre compétitivité. « Les efforts que nous consacrons à la formation de nos employés et la mise en œuvre systématique d’une politique énergétique ont donné d’impressionnants résultats jusqu’à maintenant », souligne Mme Quevillon.

Analyse Pinch

L’intégration des procédés est une approche très efficace pour améliorer l’efficacité énergétique de grandes installations industrielles avec des systèmes qui requièrent beaucoup d’énergie.

CanmetÉNERGIE fait la promotion de l’utilisation de l’analyse Pinch, une technique d’intégration de procédé, comme une façon efficace de réduire la consommation d’énergie dans des procédés industriels complexes qui utilisent une grande quantité d’énergie. Grâce à son approche globale et systématique, l’analyse Pinch fait la démonstration de sa méthode particulièrement efficace pour relever les défis suivants :

  • diminution des coûts d’exploitation;
  • amélioration de l’efficacité énergétique;
  • réduction des émissions de gaz et des impacts environnementaux;
  • augmentation de la capacité de production;
  • optimisation des investissements.

Qu’est-ce que l’analyse Pinch?

L’analyse Pinch est une méthode d’analyse complète, fondée sur les principes thermodynamiques, qui ont été développés pour la conception de procédés grandement énergétiques. En considérant tous les flux d’énergie dans un processus donné, on peut déterminer la consommation minimale d’énergie nécessaire pour une récupération optimale de chaleur. Cette information est très utile puisqu’elle permet de comparer l’utilisation énergétique actuelle d’une usine avec sa cible de consommation minimale, en identifiant ainsi les réelles possibilités d’économies d’énergie.

Plus précisément, voici ce que l’analyse Pinch permet de faire :

  • déterminer le niveau de consommation optimal d’énergie pour un procédé donné de même que les possibilités d’amélioration grâce à une meilleure récupération de la chaleur;
  • déterminer les projets de récupération de la chaleur comme moyen de réduire la consommation d’énergie;
  • déterminer les possibilités de cogénération et d’utilisation de pompes à chaleur;
  • déterminer les projets de réduction de l’utilisation d’eau se traduisant par des économies d’énergie.

Pour en savoir davantage au sujet de l’analyse Pinch :

La plateforme Water & Wine de BLOOM fournit un guichet unique pour les établissements vinicoles de l’Ontario

Le Bloom Centre for Sustainability (BLOOM) a récemment lancé la plateforme Internet gratuite Water & Wine, conçue comme le guichet unique du secteur vinicole pour l’utilisation et la gestion de l’eau.

La plateforme comprend des modules sur la gestion stratégique de l’eau et des puits, le suivi de la consommation de l’eau, la réduction de la consommation de l’eau et la concentration des eaux usées, le traitement des eaux usées sur place et d’autres sources possibles d’approvisionnement en eau. Chaque module guide l’utilisateur à travers le parcours des « pourquoi, quoi et comment » du sujet avec des solutions pratiques expliquées à l’aide de vidéos à partir de sites de démonstration et de liens vers quatorze études de cas d’établissements vinicoles en Ontario. On peut également avoir accès aux modules par les onglets « défis » et « possibilités » qui guident les utilisateurs vers des solutions relatives aux enjeux particuliers que représente l’eau.

Kevin Jones, président et directeur général de BLOOM, souligne que « l’eau est une question cruciale pour les entreprises – l’une de celles que l’on ne peut ignorer –, mais qu’il n’y a jamais eu de source de référence pour satisfaire les besoins particuliers d’un établissement vinicole. C’est pourquoi nous avons créé Water & Wine, pour faire économiser du temps et de l’argent aux établissements vinicoles, tout en veillant à ce que des pratiques durables et rentables en matière de gestion de l’eau puissent être mises en œuvre ».

La plateforme Water & Wine émane d’une collaboration étroite avec le Wine Council of Ontario et d’une étude réalisée il y a deux ans qui a généré un vaste répertoire de connaissances sur la gestion et la consommation de l’eau à partir de la visite de vingt-cinq établissements vinicoles ainsi que des projets de démonstration stratégique.

Comme l’a affirmé Richard Linley, président du Wine Council of Ontario, « grâce à la rétroaction des membres, nous avons pris conscience que tous les établissements vinicoles VQA (Vintners Quality Alliance) de l’Ontario, peu importe leur taille, avaient des défis similaires à relever en matière d’eau. Avec la plateforme Water & Wine, BLOOM fournit aux établissements vinicoles une expérience concrète et pratique qui est digne de confiance ».

« Les propriétaires d’établissements vinicoles sont innovateurs », souligne M. Jones, « et, dans le cas de l’eau, ils recherchent davantage d’information et de soutien pour pouvoir mieux comprendre les enjeux et les possibilités et afin de mettre en œuvre des systèmes et des solutions pratiques. Le plus gros avantage de la plateforme est qu’elle représente un ensemble grandissant de connaissances dans le secteur vinicole sur la gestion et la consommation de l’eau ».

M. J.-L. Groux, vinificateur de Stratus Vineyards, recommande vivement la plateforme Water & Wine de BLOOM : « J’aurais aimé que ce matériel soit disponible plus tôt. Si j’avais eu cette information avant, j’aurais pu économiser beaucoup de temps et d’argent au moment où nous avons commencé, pour la première fois, à faire le suivi de notre consommation d’eau ».

Pour de plus amples renseignements sur la plateforme, visitez http://waterandwine.bloomcentre.com/.  

Une nouvelle conception d’injection de combustible pour hauts fourneaux servant à la production de fonte mène à des économies

Une récente étude de modélisation ayant recours à la dynamique numérique des fluides (DNF) montre qu’une augmentation d’injection de gaz naturel par dix pour cent dans les hauts fourneaux utilisés pour la production de fonte est réalisable. Au moment où le coke métallurgique est coûteux et qu’en comparaison, le prix du gaz naturel est bas, une augmentation de dix pour cent pourrait réduire l’utilisation de coke de 35 000 tonnes annuellement et également réduire les émissions de CO2 de 29 300 tonnes par année pour chaque fourneau. D’autres améliorations de conception associées à l’étude ont permis de réduire le besoin total d’apport de combustible (à la fois le coke et le gaz naturel) de 55 000 gigajoules (GJ) annuellement.

Les hauts fourneaux représentent la partie la plus gourmande en énergie et la plus polluante du procédé de fabrication de la fonte. La réduction de cette intensité a suscité à la fois l’intérêt de l’industrie sidérurgique et des chercheurs du laboratoire de CanmetÉNERGIE à Bells Corners, en Ontario.

Allan Runstedtler, chercheur scientifique à CanmetÉNERGIE, explique qu’un modèle de DNF a été utilisé pour comparer et évaluer des systèmes d’injection au charbon et au gaz naturel, pris séparément ou combinés pour les hauts fourneaux.

Le modèle a permis d’étudier expressément l’interaction entre l’air soufflé et le débit de carburant dans le brûleur et la tuyère de soufflage pour les différentes méthodes d’injection. Son équipe a montré que les stratégies d’injection de charbon et de gaz naturel peuvent être combinées en une seule lance à carburant qui crée un sillage, ce qui facilite la dispersion du charbon sans l’ajout supplémentaire de gaz de dispersion. Cette même équipe a également trouvé des solutions à d’importants problèmes d’exploitation comme le déclenchement d’une combustion partielle et le contrôle de charges thermiques sur la tuyère de soufflage.

M. Runstedtler affirme que l’étude de modélisation a contribué à la réussite de la mise en œuvre de la conception d’une injection à gaz naturel pur dans un des sites de U.S. Steel Canada. Il constate également que le nouveau concept, en permettant le changement de carburant, fournit une certaine flexibilité et une tolérance lors de la fluctuation des prix du carburant. Il ajoute que les études de DNF comme celle-ci sont utiles, étant donné que des résultats peuvent être immédiatement mis en œuvre sur le terrain. « Nous pouvons tester des idées sur le marché immédiatement sans passer par une étape intermédiaire ».

Le programme écoÉNERGIE sur l’efficacité énergétique offre une aide à coûts partagés avec les entreprises de l’industrie lors de la mise en œuvre des projets de gestion de l’énergie.

Ressources naturelles Canada (RNCan) fournit une aide financière pouvant atteindre  50 p. 100 des coûts admissibles jusqu’à un maximum de 40 000 $ pour des études de la dynamique numérique de fluides (DNF).

La mine d’or Meadowbank, au Nunavut, réalise d’importantes économies de carburant

« Nous avons mis en œuvre plusieurs mesures depuis 2003 qui ont permis des économies de 5,5 millions de litres de diesel annuellement », souligne Jean Béliveau, directeur général de la mine Meadowbank d’Agnico Eagle. Dépourvue d’électricité au site de la mine et contrainte à payer des coûts élevés pour le carburant, l’entreprise Agnico Eagle est continuellement à la recherche de façons de réduire sa consommation d’énergie.

La mine Meadowbank est située à environ 70 kilomètres au nord de Baker Lake dans la région de Kivalliq au Nunavut. La mine nécessite environ 70 millions de litres de diesel pour ses activités, exploitant une centrale électrique principale et plusieurs centrales auxiliaires. Au total, six génératrices alimentées au diesel produisent chacune 4,4 mégawatts (MW).

M. Béliveau indique que les génératrices, dans le cadre du projet qui mène à des économies à la mine, ont été analysées en fonction de leur potentiel d’optimisation et d’un meilleur facteur de puissance. Les plus efficaces on été conservées pour la centrale principale et ont été améliorées avec des échangeurs de chaleur qui captent désormais l’équivalent de 8,5 MW en chaleur, la moitié des exigences de la mine. Une boucle de glycol transporte cette chaleur vers différentes parties de la mine comme les principaux camps, certains bâtiments miniers, le gymnase et le bureau principal.

Une vérification a également été réalisée sur le système de chauffage afin d’en optimiser le système de récupération de chaleur nouvellement installé. Maintenant, le réseau de glycol alimente directement tous les appareils de chauffage. Les plus vieux appareils de chauffage électriques ont été transformés en appareils au glycol, ce qui leur permet d’être alimentés directement par la boucle de glycol.

De plus, on a conçu un tableau de bord de la consommation d’énergie pour faire un suivi de cette consommation en temps réel dans tous les secteurs de la mine et pour la rattacher à la production. « Ce système de gestion de l’énergie nous permet de déterminer les zones qui posent problème et de suivre les tendances de la consommation », souligne M. Béliveau.

D’autres initiatives déjà en place comprennent la réduction de la marche au ralenti des véhicules, la réutilisation de l’eau de procédé, l’utilisation de l’eau du bassin de rejet pour le refroidissement des processus et le recyclage de l’huile hydraulique usée pour le chauffage d’espaces supplémentaires.

« Nous continuerons à optimiser les systèmes que nous avons mis en place », ajoute M. Béliveau, en se référant à l’installation prévue d’outils de diagnostic qui sépareront le site en différents secteurs pour mieux surveiller la consommation d’énergie et déterminer les possibilités d’économie d’énergie. Un système de surveillance électronique pour l’équipement motorisé, comme les camions, les chargeurs et les pelles mécaniques, est aussi envisagé et on s’attend à faire le suivi de la quantité de carburant utilisée dans chaque pièce d’équipement.

Atelier à venir qui met l’accent sur le traitement éconergétique des minéraux

Un atelier à venir, d’une durée d’une demi-journée et organisé par la Coalition for Eco-Efficient Communication (CEEC), mettra l’accent sur la manière dont les professionnels de l’industrie minière peuvent utiliser le programme de courbe d’énergie pour déterminer et comparer l’efficacité actuelle du traitement des minéraux avec les meilleures pratiques.

Le programme, développé par M. Grant Ballantyne, Ph. D., permet aux compagnies minières de découvrir les possibilités, de développer les meilleures pratiques concernant le rendement énergétique du procédé et de favoriser une démarche d’amélioration continue. De plus, les économies d’énergie et d’argent des meilleures pratiques peuvent être représentées par la courbe d’énergie de la CEEC.

L’atelier, qui se tiendra dans la matinée du 24 septembre 2015 à Vancouver, en Colombie-Britannique, témoignera des résultats et des réalisations du programme de courbe d’énergie jusqu’à maintenant. Les avantages de la participation au programme seront discutés et les participants à l’atelier seront également en mesure d’expérimenter le programme. La modélisation des données et leur répercussion sur l’efficacité énergétique d’un site feront aussi partie de l’atelier.

M. Ballantyne, qui animera l’atelier, est un chercheur associé au Sustainable Minerals Institute en Australie. Il a obtenu un doctorat en génie du traitement des minéraux et a passé trois ans au Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre en Australie.

La CEEC est une initiative internationale qui donne accès à l’information technique et scientifique la plus actuelle dans l’industrie minière du monde entier. En offrant cet accès, cette organisation indépendante, à but non lucratif, vise à accélérer la mise en œuvre de pratiques de comminution éconergétiques.

La CEEC offre des ateliers comme celui-ci de même qu’une mine de ressources sur le procédé de comminution. On peut trouver de plus amples renseignements au sujet du travail de la CEEC et sur les ateliers à venir sur le site Internet ici.

Nouveau Leaders du PEEIC

Secteur des brasseries

Kichesippi Beer Company Inc. – Ottawa (Ontario) (en anglais seulement)

Secteur de la fabrication générale

Univar Canada Ltd. – Weston (Ontario)

Secteur des produits forestiers

Catalyst Paper Corporation – Power River (Colombie-Britannique) (en anglais seulement)

Ateliers de gestion de l’énergie « Le gros bon $ens » – calendrier de l’automne

Programme de certification en gestion de l’énergie offert en collaboration avec le collège Langara (site en anglais seulement)

Les cours offerts sont :

  • Planification en gestion énergétique (PGÉ)
  • Découvrir les occasions d’économiser l’énergie (DOÉÉ)
  • Gérance énergétique ()
  • Systèmes d’information sur la gestion de l’énergie (SIGÉ)
  • Remise au point des bâtiments (RPB)
  • Financement de l’efficacité énergétique (FEÉ)
  • Les systèmes des bâtiments et l’analyse de ceux-ci (Offert seulement par le collège Langara)
  • Gestion de l’exploitation des bâtiments (Offert seulement par le collège Langara)
  • Communications d’affaires (Offert seulement par le collège Langara)

Pour vous inscrire, contactez le bureau des inscriptions pour la formation continue du collège Langara au 604-323-5322

Avis : Veuillez prévoir de huit à dix semaines à partir de l’étape de la planification pour recevoir un atelier personnalisé Le gros bon $ens.

Calendrier des activités

Appel d’idées d’articles

Votre entreprise a-t-elle adopté des mesures d’efficacité énergétique que vous aimeriez faire connaître aux lecteurs de L’Enjeu PEEIC? Proposez-nous vos idées d’article : communiquez avec Jocelyne Rouleau à l’adresse jocelyne.rouleau@rncan-nrcan.gc.ca.

Si vous avez besoin de plus amples renseignements sur un article ou un programme, veuillez également communiquer avec Mme Rouleau à l’adresse susmentionnée.