Tout savoir sur l’énergie fatale : fonctionnement et avantages

Rejetée sans être utilisée, l’énergie fatale représente un potentiel considérable pour de nombreux secteurs : industrie, tertiaire, résidentiel mais aussi les collectivités publiques. Cette énergie inexploitée peut être valorisée pour d'autres usages, tels que le chauffage, l’eau chaude sanitaire, les procédés industriels ou encore la production d'électricité. Qu’est-ce que c’est ? Quels sont les avantages de l’énergie de récupération ? Comment la valoriser ? Les réponses à ces questions dans cet article.

Qu’est-ce que l’énergie fatale ? Définition

L'énergie fatale est celle produite de manière inéluctable et non intentionnelle lors d'un processus industriel ou dans le cadre de la production d'énergie. Elle se dissipe généralement dans l’atmosphère, mais peut dans certains cas être partiellement récupérée ou valorisée pour d’autres usages, comme le chauffage d’un bâtiment ou la production d'électricité.

On parle d’énergie fatale, par exemple, lors de la transformation d’une énergie en une autre, étant donné que le rendement n’est jamais à 100 %.

Cette énergie peut être absorbée dans des matériaux ou dissipée dans des flux incontrôlés. Le terme d’énergie fatale peut également être utilisé lorsque l’énergie produite devient inutilisable, faute de demande ou de stockage (par exemple pour l’éolien ou le solaire).

Exemples de chaleur fatale perdue

L’énergie de récupération se trouve souvent sous forme de chaleur, notamment lorsqu’elle est générée par :

• Le moteur thermique d’un véhicule, qui transforme qu’une partie de l’énergie chimique en énergie cinétique ;
• Le système de chauffage d’un bâtiment ;
• Un procédé industriel (chimie-plastique, agro-alimentaire, sidérurgie, papier-carton…) ;
• L’énergie nucléaire, qui ne peut pas être transformée toute la chaleur en électricité ;
• L’incinération des déchets ménagers ;
• Les stations d’épuration des eaux usées ;
• Les centres de données (data center) ;
• Etc.

La chaleur fatale en quelques chiffres

• 109,5 TWh (Térawattheure), soit 36 % de la consommation de combustibles de l’industrie, sont rejetés sous forme de chaleur dans l'environnement, dont 52,9 TWh perdus à plus de 100 °C ;
• 69 % de la consommation de combustibles servent à l’alimentation des fours et des séchoirs ;
• 63 % de la chaleur fatale est valorisée directement sur site en industrie ;
• 244 projets de récupération de chaleur fatale financés par le Fonds Chaleur depuis 2015.

Sources : Ademe (Agence de la transition écologique), “Chaleur fatale” de l’Ademe - 2017

Un projet de récupération de chaleur fatale ?

Valorisation des énergies fatales : quels avantages ?

La valorisation de l’énergie fatale présente plusieurs avantages pour les industriels, les collectivités, les entreprises ou encore les particuliers. Elle permet d’améliorer l’efficacité énergétique des sites industriels, de réduire le gaspillage d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre (GES), contribuant ainsi à limiter l’empreinte carbone. Cela aide également à diminuer la dépendance aux sources d’énergie externes, favorisant ainsi l’indépendance énergétique.

De plus, cette récupération d’énergie renforce la compétitivité des industriels et des entreprises, notamment grâce à la réduction des consommations énergétiques.

Enfin, elle permet de créer un modèle économique plus durable et résilient.

Comment récupérer et valoriser l’énergie fatale ?

La chaleur fatale peut être récupérée et valorisée de plusieurs manières :

• Chauffage interne : utilisation de la chaleur fatale pour réchauffer le même bâtiment ;
• Usage industriel : réinjection de la chaleur fatale directement dans des procédés industriels ;
• Réseaux de chaleur : création de réseaux permettant de transférer la chaleur fatale vers d’autres bâtiments (résidentiels, tertiaires) au sein d’un même secteur, afin de fournir du chauffage et de l’eau chaude sanitaire.

Découvrez la carte des réseaux de chaleur et de froid de l’Ademe

• Production d'électricité : utilisation de la chaleur, par exemple sous forme de vapeur pour alimenter une turbine et générer de l’électricité.

Quelles étapes pour valoriser l’énergie fatale ?

La mise en place d’un projet de récupération de chaleur fatale requiert une approche méthodique. Pour cela, il est conseillé de faire appel à un bureau d’études, tel qu'Akéa Énergies. Voici les principales étapes à suivre pour optimiser l'utilisation de la chaleur fatale :

1. Identification des sources d’énergie fatale : un audit énergétique et/ou une étude d'opportunité mix énergétique permet d'identifier les gisements de chaleur fatale perdue et d’évaluer le potentiel de valorisation.
2. Étude de faisabilité technique et économique : cette étude permet au porteur de projet de disposer d’éléments techniques, réglementaires, économiques et environnementaux nécessaires pour avancer.
3. Choix des technologies : selon la nature de la chaleur fatale (basse, moyenne ou haute température), plusieurs technologies peuvent être mises en place, telles que les échangeurs de chaleur, les pompes à chaleur ou les turbines pour produire de l’électricité.
4. Investissement : des études complémentaires d'ingénierie peuvent être nécessaires pour confirmer la faisabilité de l'investissement.
5. Mise en œuvre : après validation du projet, il faut procéder à la conception et l’installation des équipements, en respectant les contraintes réglementaires et les normes de sécurité.
6. Le plan de mesurage : essentiel pour vérifier les performances énergétiques du système sur le long terme. Cette analyse des données peut être effectuée via le logiciel de suivi énergétique et multi-fluides d’Akéa Énergies : DeltaConso Expert.

Référencé par l’ADEME et certifié par le programme PACTE industrie, Akéa Énergies accompagne les industriels dans la réalisation d’études pour faire évoluer leur mix énergétique et décarboner concrètement leurs activités.