SMART'AIR - Séchage des matériaux de terre cuite avec récupération de la chaleur fatale de l'air sortant

Le projet SMART’AIR a pour objectif principal d’évaluer la possibilité d’augmenter le gain énergétique d’installations de séchage existantes en récupérant l’énergie fatale de la vapeur d’eau extraite au cours du séchage pour la réincorporer dans le procédé à l’aide d’un système d’échangeur. Cet apport énergétique supplémentaire a pour but de diminuer de manière significative les apports thermiques issus de la combustion de gaz naturel et par voie de conséquence les émissions de CO₂.

L’industrie française des tuiles et briques produit annuellement environ 4,3 millions de tonnes de matériaux de construction en terre cuite. Cette production est relativement énergivore car elle nécessite une étape de séchage et de cuisson des produits pour leur donner leur aptitude finale de mise en œuvre et leur durabilité dans le temps.

La consommation énergétique dans le procédé de fabrication des  130 usines françaises est d’environ 0,3 Mtep/an. Environ 80% de cette énergie est d’origine fossile, avec l’utilisation de gaz naturel, et donc génératrice de CO₂, environ 0,66 Mt de CO₂ par an.

Les industriels de la terre cuite travaillent depuis plusieurs années à l’amélioration de l’efficacité énergétique de leurs installations et sont parvenus à diminuer par rapport à 1990 de 37% l’énergie nécessaire à la production et de 35% l’émission de gaz à effet de serre[1]. Cependant, il reste encore un peu de chemin pour atteindre les objectifs fixés par la Loi pour la Transition Énergétique pour la Croissance Verte qui sont la réduction en 2030 de 40% des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990 et de 30% de la consommation d’énergies fossiles par rapport à 2012.

L’amélioration de l’efficacité énergétique des installations existantes atteint ses limites et la conjoncture actuelle avec le ralentissement de la construction n’est pas propice à la réalisation d’investissements dans de nouvelles unités de production.

La possibilité de récupérer de manière efficace la chaleur latente de condensation de la vapeur d’eau extraite au séchage demande des modifications de l’installation proprement dite avec l’installation d’un système d’échangeur mais nécessite aussi pour être efficace des modifications des conditions de séchage des produits en température et en hygrométrie.

Une étude de faisabilité réalisée en laboratoire[2] a permis de tester le comportement de mélanges de fabrication en fonction de différentes conditions en température et hygrométrie afin de définir et tester des cycles permettant un gain énergétique estimé à environ 50%.

Le projet SMART’AIR s’inscrit dans la continuité en passant à l’échelle semi-industrielle. Les tâches principales envisagées sont :

• la mise à niveau d’une cellule mobile de séchage semi-industrielle déjà existante permettant la réalisation des essais en conditions SMART’AIR,

•  la réalisation d’essais sur ligne avec produits industriels dans 5 sites de production en comparant les essais en conditions usuelles et en conditions SMART’AIR,

•  la validation des essais par des contrôles qualité sur les produits obtenus,

•  le calcul des gains énergétiques réels envisageables avec ce procédé,

•  le développement d’un outil de dimensionnement, de chiffrage des coûts et des retours sur investissement pour l’adaptation des installations existantes ou la réalisation de nouvelles.