Récupération d'énergie et Chauffage et Refroidissement Urbains

Nettoyage de la production de carreaux de céramique "sales

06 juillet 2021 par Corinna Barnstedt
Nettoyage de la production de carreaux de céramique "sales

L'efficacité énergétique dans fourset les autres étapes du processus de production de la céramique sont assez faibles et les émissions de polluants atteignent actuellement des niveaux insoutenables. Mais à mesure que le coût des combustibles fossiles augmente et que les gouvernements imposent des réglementations de plus en plus strictes en matière d'émissions de carbone, les entreprises de céramique se tournent de plus en plus vers des solutions créatives pour réduire leur empreinte climatique.

 

"Les émissions de dioxyde de carbone sont un problème commun à de nombreuses industries consommant beaucoup d'énergie, et toute mesure primaire ou secondaire mise en œuvre pour réduire les émissions de dioxyde de carbone est bonne", a déclaré Dra Irina Celades Lopez, responsable du secteur de la durabilité au sein de l'entreprise. Institut technologique de la céramiquesitué à Castellón, une ville d'Espagne.

 

Luca Manzini, responsable de la gestion de l'énergie au sein de l'entreprise. Ceramiche Atlas Concorde Spaqui fait partie de Gruppo Concorde en Italie et qui est partenaire du projet ETEKINA financé par l'UE, partage cet avis : "Tous les groupes céramiques italiens investissent massivement dans l'efficacité énergétique. Il faut beaucoup d'énergie thermique pour fabriquer des céramiques. Nous essayons de récupérer la chaleur résiduelle pour réduire notre principale dépense, qui est le gaz naturel."

 

Avec des fours qui peuvent atteindre 1250 degrés Celsius, des polluants comme le dioxyde de carbone et le dioxyde de soufre qui sont libérés, et des litres d'eau potable transformés en eaux usées, l'industrie de la fabrication de carreaux de céramique n'a pas la réputation d'être exactement respectueuse de l'environnement.

 

Gabriele Frignani, qui travaille pour une multinationale qui fournit des technologies de pointe pour l'industrie de la céramique. Gruppo SACMIune multinationale qui fournit des technologies avancées pour le secteur de la céramique et d'autres secteurs, fait remarquer que personne ne doit s'attendre à ce que les industriels deviennent soudainement des éco-guerriers, à moins qu'il n'y ait une incitation financière.

 

"L'industrie, en général, ne s'intéresse pas du tout aux questions environnementales, à moins qu'elle ne puisse transformer ce sujet en un chiffre d'affaires plus élevé", a-t-il déclaré. "L'idée qu'une nouvelle renaissance en termes d'environnement puisse être générée à partir du secteur industriel n'est pas seulement romantique mais complètement détachée de la réalité."

 

Par exemple, dans le cadre de la production de carreaux de céramique, de l'eau est ajoutée à l'argile brute et aux matériaux, ce qui donne un mélange argile/eau appelé barbotine caractérisé par une teneur en eau de 32 à 38 %. La barbotine est séchée dans un séchoir à pulvérisation, l'eau s'évapore et l'humidité est réduite à environ 6-7 %. Enfin, les carreaux de céramique sont pressés.

 

L'industrie de la céramique s'approvisionne en eau potable pour l'utiliser dans ce processus, simplement parce que cela revient moins cher que de purifier les eaux usées, selon M. Frignani. Bien que l'eau soit également expulsée par ce processus, aucune mesure n'a encore été mise en place pour la récupérer, bien que certaines études prospectives aient été réalisées. Cependant, en Espagne, les problèmes de pénurie d'eau ont poussé l'industrie à utiliser une partie d'eau recyclée et une partie d'eau potable, et c'est un exemple que d'autres pays pourraient suivre. En réalité, l'eau potable n'est nécessaire que pour la préparation des glaçures et des encres, en raison des exigences de qualité élevées.

 

Mais il est possible de réaliser des économies en mettant en œuvre des processus plus efficaces sur le plan énergétique, et l'industrie européenne de la céramique expérimente les échangeurs de chaleur à caloducs (HPHE) pour récupérer l'énergie perdue dans les fours chauds et la transférer à un autre point de la chaîne de production.

 

Plutôt que de se débarrasser de cette chaleur, Ceramiche Atlas Concorde Spa veut la collecter et l'utiliser dans d'autres processus au sein de l'usine. Les HPHE développés dans le cadre du projet ETEKINA y contribueront.

 

"Nous économiserons ainsi un peu de gaz naturel. L'idée n'est pas de faire une percée technologique, ce n'est pas comme aller sur la lune. C'est quelque chose que nous faisons déjà dans une certaine mesure. Mais jusqu'à présent, nous ne disposions pas de la technologie permettant de récupérer l'énergie des gaz d'échappement des fours", a déclaré M. Manzini.

 

Les HPHE d'ETEKINA seront testés sur deux fours présents dans la nouvelle usine pilote de Ceramiche Atlas Concorde Spa. Luca Manzini s'attend à ce que cette initiative permette à l'usine d'économiser entre 120 000 et 180 000 euros. Cela correspond à 400 000 mètres cubes de gaz naturel, ce qui représente 2 % de la chaleur totale produite.

 

"En fait, ce sera un peu plus, étant donné que l'usine a beaucoup d'autoproduction, en raison de la présence d'une centrale de production à l'intérieur même de l'usine", a-t-il déclaré.

 

Au sein de l'Institut technique de la céramique en Espagne, Celades Lopez étudie également les caloducs comme véhicule potentiel pour le transfert de chaleur dans les usines de céramique. Pour elle, l'un des principaux avantages des caloducs est qu'ils sont résistants aux changements de conditions atmosphériques et qu'ils sont rapides et efficaces, quelles que soient la température ou la pression environnantes.

 

"Parfois, dans l'industrie, on peut trouver des environnements très corrosifs, avec beaucoup de polluants, et [les caloducs] continuent de fonctionner correctement", a-t-elle déclaré.

 

Son département est également impliqué dans le projet DREAM, qui développe un modèle de simulation pour cataloguer le comportement thermique des produits céramiques pendant la phase de cuisson.

 

"Notre objectif est d'essayer d'installer ces caloducs dans la zone de refroidissement de la phase de cuisson afin d'harmoniser la température pendant la phase de refroidissement, qui est une étape délicate dans la fabrication des carreaux de céramique", a-t-elle déclaré. La phase de refroidissement de la production de carreaux de céramique est particulièrement délicate, car les tensions au sein des pièces de céramique pourraient provoquer des ruptures.

 

Gabriele Frignani participe également au projet DREAM. Il est un grand fan de la façon dont les caloducs peuvent être utilisés pour transporter la chaleur des émetteurs de chaleur vers les consommateurs de chaleur.

 

"L'un des avantages de la technologie des caloducs est que nous sommes toujours sûrs que l'air que nous déplaçons vers les autres machines thermiques du processus est propre. Il n'y a pas de mélange entre l'air que nous chauffons et l'air qui pourrait être contaminé par la zone de cuisson du four, par exemple", explique-t-il.

 

L'efficacité des caloducs est également un peu plus élevée que celle des échangeurs de chaleur standard utilisés pour des applications similaires.

 

Une autre méthode qui peut être utilisée pour rendre la production de carreaux de céramique plus "verte" consiste à utiliser les machines existantes de manière plus efficace sur le plan énergétique. M. Manzini est en train de former et d'informer ses collègues sur les petites modifications et les ajustements qui peuvent être apportés au processus de production des carreaux pour en accroître l'efficacité.

 

"Si vous trouvez une meilleure façon de faire fonctionner vos machines, c'est moins cher, mais il faut aussi tenir compte des gens. Les gens ne sont souvent pas vraiment disposés à changer leurs habitudes", dit-il en riant. "C'est un long travail mais il faut le faire, en termes de sensibilisation".

 

Mais, ces mises au point sont parfois incompatibles avec les résultats qu'un client peut souhaiter pour un carrelage particulier. C'est pourquoi des innovations comme les caloducs d'ETEKINA peuvent apporter de la valeur.

 

"Si le marché vous demande des tuiles avec certaines caractéristiques spécifiques, qui ne sont obtenues que par des [méthodes] à fort gaspillage d'énergie, au moins avec ETEKINA, vous pourrez récupérer la chaleur qui serait normalement gaspillée, et la ramener dans l'usine", a déclaré Manzini.

 

Auteur : Catherine Collins


À propos de Corinna Barnstedt

Barnstedt

Corinna Barnstedt travaille en tant que chef de projet et communicatrice scientifique à l'European Science Communication Institute (ESCI). Elle est titulaire d'un diplôme en géographie et a effectué un stage de journalisme au Jahreszeiten Verlag de Hambourg. Elle a écrit pour les sections scientifiques de plusieurs journaux et a commencé à travailler dans la communication et la gestion de projets européens en 2009.


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