Les vraies solutions

pour les industries

Le gaz naturel représente

de l’énergie consommée au Québec.

De ce volume,

est consommé dans le secteur industriel.

Le gaz fossile représente

de l’énergie consommée par ce secteur au Québec.

Les solutions pour sortir le gaz naturel des industries

Au niveau technique et économique, la sortie du gaz du secteur industriel ne peut se faire à 100% avec les technologies disponibles aujourd’hui. Cependant, il est possible d’en électrifier environ de 60% à 80%.

 

La durée de vie des équipements industriels peut être de plus de 50 ans. Nous devons donc dès maintenant déployer les solutions afin de respecter les cibles de carboneutralité de 2050. 

 

 

 

 

 

 

 

 


Les industries de la fabrication, des mines et de la construction présentent le plus de potentiel.

 

La quantité de plus en plus limitée d’électricité risque de faire exploser la demande de gaz naturel dans le secteur manufacturier et industriel. En effet, les choix du gouvernement semblent être d’attirer les investissements étrangers avec notre l’électricité propre, tout en envisageant et même en prévoyant que les entreprises d’ici se rabattront sur le gaz pour leur croissance.

Les 10 plus grands émetteurs totalisent 44% des émissions industrielles.

Technologies clés pour réduire la consommation de gaz

Parmi les solutions les plus prometteuses, on retrouve les thermopompes industrielles, les accumulateurs thermiques industriels, ainsi que les électrotechnologies.

Malgré les importantes différences dans les procédés manufacturiers et industriels, les équipements sont communs (chaudières, refroidissement, pompes, ventilation) et 90% des mesures d’efficacité seraient communes à toutes les entreprises.

Sobriété et efficacité énergétiques

L’efficacité énergétique comprend un ensemble de mesures visant à réduire la consommation d’énergie pour une production équivalente ou supérieure. Elle repose sur trois piliers : la sobriété énergétique, l’optimisation des procédés et l’économie circulaire. Elle constitue souvent la première étape logique et la plus rentable dans une stratégie de transition énergétique.

Comment cela fonctionne-t-il ?

  • La sobriété énergétique consiste à éliminer le gaspillage : meilleure gestion des horaires de fonctionnement, réduction des pertes thermiques, modulation de la puissance selon les besoins réels.
  • L’optimisation énergétique repose sur l’automatisation, la régulation fine des équipements, la récupération de chaleur perdue et la modernisation des moteurs, ventilateurs ou pompes.
  • L’économie circulaire implique la valorisation de la chaleur fatale, la réutilisation de sous-produits et la conception de procédés moins énergivores dès le début d’une activité industrielle.

Exemples d’application :

  • Récupération de chaleur sur les gaz de combustion pour préchauffer l’air ou l’eau.
  • Installation de variateurs de fréquence sur les moteurs pour réduire la consommation en charge partielle.
  • Isolation thermique des conduites et cuves.
  • Refroidissement optimisé par free cooling ou échangeur de chaleur.
  • Utilisation de capteurs intelligents pour réguler en temps réel les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC).

Thermopompes industrielles

Elles sont une solution centrale et ne doivent pas seulement être déployées pour réduire le gaz, mais également pour améliorer l’efficacité énergétique des procédés déjà électrifiés.

Comment cela fonctionne-t-il ? Les thermopompes industrielles captent la chaleur présente dans l’air, l’eau ou le sol, même à basse température, et la transfèrent vers un procédé industriel en la comprimant pour en élever la température. Elles fonctionnent à l’électricité, mais grâce à un principe thermodynamique, elles permettent de fournir trois à quatre fois plus d’énergie thermique qu’elles n’en consomment. Cette efficacité les rend très avantageuses pour décarboner des procédés nécessitant de la chaleur à basse ou moyenne température (jusqu’à environ 150 °C), tout en augmentant considérablement le rendement des installations déjà électrifiées.

 

Exemples d’application :

  • Préchauffage d’eau de procédé ou d’eau chaude sanitaire dans les usines agroalimentaires ou pharmaceutiques.
  • Valorisation de la chaleur fatale issue des compresseurs, des systèmes de refroidissement ou de la ventilation.
  • Séchage de produits alimentaires ou de biomasse à basse température.
  • Climatisation ou chauffage de grands bâtiments industriels, serres ou entrepôts.
  • Chauffage de bains chimiques dans les procédés de traitement de surface.

Accumulateur thermique industriel​

Compte tenu des enjeux de pointe de consommation énergétique, les accumulateurs de chaleur industriels sont une option pertinente, car ils permettent de déplacer la charge/demande énergétique à des moments hors des périodes de pointe. Ils permettent également d’atteindre des températures très élevées, ce qui est nécessaire pour certains procédés. 

 

Comment cela fonctionne-t-il ? Des résistances électriques servent de radiateurs et sont insérées dans des empilements de briques réfractaires, un matériau peu coûteux et pratiquement indestructible, qui peut sans dommage emmagasiner de la chaleur jusqu’à 1 500° C, voire davantage selon sa composition. Une circulation d’air permet, par convection, d’extraire cette chaleur pour tout processus industriel. En comparaison, le détour par l’hydrogène pour assurer les besoins de chaleur à haute température n’offre qu’une efficacité de 50 % environ : il lui faut deux fois plus d’électricité pour fournir la même quantité de chaleur.

 

Exemples d’application :

  • Fourniture de chaleur à haute température pour des procédés discontinus ou en dehors des heures de pointe (ex. : fonderies, verreries).
  • Alimentation thermique de séchoirs, de fours ou de cuves nécessitant une température stable sur une longue période.
  • Couplage avec une production d’électricité renouvelable intermittente (solaire ou éolienne) pour stocker l’énergie excédentaire sous forme de chaleur.
  • Remplacement progressif de chaudières au gaz dans les industries utilisant des cycles de production flexibles.
  • Production de vapeur à partir d’électricité stockée, pour alimenter un réseau de chaleur industriel.

Électrotechnologies

Les électrotechnologies regroupent un ensemble de procédés industriels utilisant directement l’électricité pour générer de la chaleur, du mouvement ou des ondes électromagnétiques, permettant des gains importants en efficacité énergétique et une réduction substantielle de l’usage de combustibles fossiles.

 

Comment cela fonctionne-t-il ? Les électrotechnologies convertissent l’énergie électrique en une forme utile selon le procédé visé :

  • Le chauffage par micro-ondes ou infrarouge utilise des ondes électromagnétiques pour exciter les molécules d’eau ou de matière et provoquer un échauffement rapide et ciblé, ce qui permet un séchage très efficace.
  • Les fours à induction chauffent directement les matériaux conducteurs par effet de courant induit, offrant un contrôle très précis de la température.
  • Les fours à arc électrique permettent d’atteindre des températures très élevées, idéales pour la fusion de métaux comme l’acier, avec un rendement énergétique supérieur aux procédés conventionnels.
  • Le plasma thermique peut également être utilisé pour des procédés à température extrême ou à forte valeur ajoutée, comme la vitrification de déchets.

 

Exemples d’application :

Ces technologies sont particulièrement performantes dans les procédés de chauffage, de fusion, de séchage ou de traitement des matériaux.

  • Séchage rapide de peinture, de textiles ou d’aliments.
  • Fusion d’acier ou d’aluminium dans les aciéries.
  • Traitement thermique de matériaux composites.
  • Cuisson industrielle de céramiques ou de verres.
  • Stérilisation de matériel médical ou alimentaire sans combustion.

Exemples québécois

Labatt : une mégathermopompe pour une bière plus verte

La brasserie Labatt de Montréal s’est dotée d’une thermopompe industrielle – une première mondiale pour le groupe Labatt – afin de décarboner ses opérations et améliorer son efficacité énergétique. Ce projet phare, réalisé avec Ecosystem, s’inscrit dans la démarche de carboneutralité de l’entreprise d’ici 2040.

Cette boucle thermique récupère la chaleur perdue du système de réfrigération pour chauffer l’eau utilisée dans la pasteurisation, remplaçant ainsi le gaz naturel par une solution électrique plus propre. C’est un modèle inspirant de transition énergétique dans le secteur industriel.

Bridgestone : optimisation et complémentarité

L’usine de Bridgestone à Joliette est un modèle de décarbonation industrielle progressive au Québec. Plutôt que de miser sur une technologie unique, l’entreprise a adopté une série de mesures concrètes et complémentaires pour réduire sa consommation de gaz naturel et ses émissions de gaz à effet de serre.

Mesures mises en place :

  • Intégration des équipements CVAC : Les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation ont été centralisés sur une plateforme de contrôle pour optimiser leur efficacité et faciliter la maintenance préventive.
  • Récupération de chaleur : L’énergie thermique rejetée par diverses sources, telles que les salles électriques, les cheminées des chaudières et les systèmes de refroidissement, a été récupérée pour préchauffer l’air et l’eau utilisés dans les processus de production.
  • Optimisation de la ventilation : Une analyse aéraulique a permis d’améliorer les flux d’air dans l’usine, renforçant ainsi l’efficacité des mesures de récupération de chaleur.
  • Éclairage DEL et mur solaire passif pour le chauffage hivernal

 

 

Ce projet démontre la puissance d’une approche intégrée pour la transition énergétique, combinant sobriété, efficacité, récupération et leadership organisationnel.

Lantic: une circularité raffinée

À sa raffinerie de Montréal, Lantic a relevé le défi de réduire son empreinte carbone malgré des procédés de production très énergivores. Active depuis plus de 130 ans dans le raffinage de la canne à sucre, l’entreprise a misé sur une approche globale d’optimisation énergétique, avec l’implantation de systèmes novateurs de récupération de chaleur. Ce projet permet à Lantic de conjuguer gains environnementaux, performance industrielle et réduction des coûts d’exploitation.

 

Mesures implantées :

  • Récupération de chaleur d’un condenseur barométrique pour chauffer un réservoir d’eau de traitement, éliminant le recours à la vapeur
  • Système de récupération indirecte de chaleur sur la cheminée d’une chaudière à vapeur
  • Réutilisation de l’énergie thermique pour des applications ciblées, malgré la faible température des rejets liquides

 

Lexique

Carboneutralité

👉 Objectif de ne pas émettre plus de gaz à effet de serre qu’on en retire de l’atmosphère. On parle aussi de zéro émission nette.

 

Décarboner/décarbonation

👉 Réduire ou éliminer les émissions de gaz à effet de serre (comme le CO₂), surtout dans les secteurs qui utilisent du gaz naturel ou du pétrole.

 

Thermopompe industrielle

👉 Machine qui utilise l’électricité pour capter la chaleur (dans l’air, l’eau ou le sol) et la transférer à un endroit où elle est utile, par exemple pour chauffer un procédé dans une usine.

 

Accumulateur thermique industriel

👉 Système qui emmagasine la chaleur à des moments stratégiques (souvent quand l’électricité coûte moins cher) pour la réutiliser plus tard.

 

Briques réfractaires

👉 Matériaux solides qui résistent à de très hautes températures, utilisés pour stocker de la chaleur dans les accumulateurs.

 

Électrotechnologies

👉 Technologies qui utilisent directement l’électricité pour chauffer, faire fondre ou sécher des matériaux de manière très efficace (ex : micro-ondes industriels, fours à induction).

 

Sobriété énergétique

👉 Utiliser moins d’énergie en évitant le gaspillage. Par exemple : éteindre les machines inutilisées, améliorer l’isolation, etc.

 

Efficacité énergétique

👉 Produire la même chose (ou plus) en consommant moins d’énergie, grâce à de meilleurs équipements ou procédés.

  

Chaleur fatale

👉 Chaleur perdue lors d’un processus industriel (comme celle qui s’échappe d’une machine) et qui peut être récupérée pour un autre usage.

 

Période de pointe

👉 Moment où la demande d’électricité est très élevée (souvent le matin ou le soir), ce qui rend l’énergie plus coûteuse et plus polluante à produire.

 

Rendement énergétique

👉 Mesure de l’efficacité d’un appareil : combien d’énergie utile il produit par rapport à l’énergie qu’il consomme.

 

Free cooling

👉 Méthode de refroidissement qui utilise l’air extérieur ou de l’eau froide naturellement disponible au lieu d’utiliser des machines énergivores.

 

CVAC (chauffage, ventilation et climatisation)

👉 Systèmes installés dans les bâtiments ou usines pour réguler la température et la qualité de l’air.

 

Économie circulaire

👉 Façon de penser la production pour éviter le gaspillage : réutiliser, recycler, valoriser les sous-produits, etc.

 

Subvention

👉 Aide financière donnée par le gouvernement pour encourager un projet (souvent environnemental ou technologique).

 

GES (gaz à effet de serre)

👉 Gaz qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère (comme le CO₂ ou le méthane) et causent les changements climatiques.

 

Industrie manufacturière

👉 Secteur de l’économie qui fabrique des produits en transformant des matières premières (ex. : textile, alimentation, métal, etc.).