36 Technologies émergentes pour l'efficacité énergétique et la réduction des émissions de GES dans l'industrie des pâtes et papiers

L'industrie de la pâte et du papier représente environ 5 % de la consommation industrielle totale d'énergie finale et 2 % des émissions directes de dioxyde de carbone (CO2) du secteur industriel dans le monde (AIE 2011). (Remarque : les émissions directes de CO2 sont les émissions dues à l'utilisation de combustibles fossiles et aux réactions chimiques produites sur place et n'incluent pas les émissions associées à la vapeur et à l'électricité achetées). La demande et la production mondiales de papier et de carton sont en augmentation ; la production annuelle devrait passer d'environ 365 millions de tonnes (Mt) en 2006 à entre 700 Mt (estimation basse) et 900 Mt (estimation haute) en 2050. La plus grande partie de cette croissance aura lieu en Chine, en Inde et dans d'autres pays en développement (voir la figure ci-dessous). Cette augmentation significative de la production de papier entraînera une augmentation correspondante importante de la consommation d'énergie absolue et des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l'industrie de la pâte et du papier.

Note : OCDE est un acronyme de l'Organisation de coopération et de développement économiques

Figure 1 : Production mondiale annuelle de papier et de carton (AIE 2009)

Des études ont documenté le potentiel d'économie d'énergie par la mise en œuvre de technologies et de mesures d'efficacité énergétique disponibles dans le commerce dans l'industrie de la pâte et du papier à travers le monde. Toutefois, aujourd'hui, étant donné l'augmentation continue prévue de la production de papier en valeur absolue, les réductions futures (par exemple d'ici 2030 ou 2050) de la consommation d'énergie et des émissions de CO2 en valeur absolue nécessiteront d'autres innovations dans cette industrie. Les innovations comprendront probablement la mise au point de différents procédés et matériaux pour la production de papier ou de technologies permettant de capter et de stocker de manière économique les émissions de CO2 de l'industrie. Le développement de ces technologies émergentes et leur déploiement sur le marché seront un facteur clé dans les stratégies d'atténuation du changement climatique à moyen et long terme de l'industrie de la pâte et du papier.

De nombreuses études menées dans le monde entier ont identifié des technologies d'efficacité énergétique sectorielles et croisées pour l'industrie de la pâte et du papier qui ont déjà été commercialisées (voir la figure ci-dessous). Cependant, les informations sont rares et dispersées en ce qui concerne les technologies émergentes ou avancées d'efficacité énergétique et à faible teneur en carbone pour l'industrie de la pâte et du papier qui n'ont pas encore été commercialisées.

Figure : Technologies et mesures d'efficacité énergétique commercialisées pour l'industrie de la pâte et du papier (Source : IIP, 2012)

Mes collègues du Lawrence Berkeley National Laboratory et moi-même avons rédigé un rapport qui consolide les informations disponibles sur les technologies émergentes pour l'industrie de la pâte et du papier, dans le but de donner aux ingénieurs, aux chercheurs, aux investisseurs, aux entreprises papetières, aux décideurs politiques et aux autres parties intéressées un accès facile à une base de données bien structurée d'informations sur ce sujet.

Les informations sur les 36 technologies émergentes pour l'industrie de la pâte et du papier ont été couvertes dans le rapport et ont été présentées en utilisant une structure standard pour chaque technologie. Le tableau ci-dessous présente la liste des technologies couvertes.

Tableau. Technologies émergentes en matière d'efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 pour l'industrie de la pâte et du papier (Kong et Hasanbeigi, et al. 2013 et 2015)

L'abandon des procédés et produits conventionnels nécessitera un certain nombre de développements, notamment : l'éducation des producteurs et des consommateurs ; de nouvelles normes ; une recherche et un développement dynamiques pour résoudre les problèmes et les obstacles auxquels sont confrontées les technologies émergentes ; le soutien et le financement des pouvoirs publics pour le développement et le déploiement des technologies émergentes ; des règles pour traiter les questions de propriété intellectuelle liées à la diffusion des nouvelles technologies ; et des incitations financières (par exemple par le biais de mécanismes d'échange de droits d'émission de carbone) pour rendre les technologies émergentes à faible intensité de carbone, dont le coût initial peut être plus élevé, compétitives par rapport aux procédés et produits conventionnels.

Notre rapport est publié sur le site web du LBNL et peut être téléchargé à partir de celien. N'hésitez pas à me contacter si vous avez des questions.

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Voici quelques-unes de nos publications connexes :

1. Kong, Lingbo ; Hasanbeigi, Ali ; Price, Lynn, Huanbin Liu (2015). Potentiel d'économie d'énergie et d'atténuation des émissions de CO2 dans l'industrie chinoise de la pâte à papier. Resource Conservation and Recycling (Accepté - sous presse. Disponible en ligne le 29 mai 2015).
2. Kong, Lingbo ; Price, Lynn ; Hasanbeigi, Ali ; Liu, Huanbin ; Li, Jigeng. (2013) Potential for Reducing Paper Mill Energy Use and Carbon Dioxide Emissions through Plantwide Energy Audits : Une étude de cas en Chine. Applied Energy, Volume 102, février 2013, pages 1334-1342
3. Kong, Lingbo ; Hasanbeigi, Ali ; Price, Lynn, Huanbin Liu (2013). Analyse des opportunités d'efficacité énergétique pour l'industrie de la pâte et du papier en Chine. Berkeley, CA : Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL-6107E

Références :

• Kong, Lingbo ; Hasanbeigi, Ali ; Price, Lynn (2015). Évaluation des technologies émergentes en matière d'efficacité énergétique pour l'industrie de la pâte et du papier : A technical review. Journal of Cleaner Production. Volume 122, 20 mai 2016, pages 5-28
• Kong, Lingbo ; Hasanbeigi, Ali ; Price, Lynn (2013). Technologies émergentes d'efficacité énergétique et d'atténuation des gaz à effet de serre pour l'industrie des pâtes et papiers. Berkeley, CA : Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL-5956E.
• Institut pour la productivité industrielle, 2012. Technologies d'efficacité énergétique dans l'industrie des pâtes et papiers.
• Agence internationale de l'énergie (AIE). 2011. Transition énergétique pour l'industrie : L'Inde et le contexte mondial. Paris, France.
• Agence internationale de l'énergie (AIE). 2009. Transition des technologies énergétiques pour l'industrie - Stratégies pour la prochaine révolution industrielle. Paris, France.

Articles connexes

• Infographique : Consommation d'énergie et émissions dans l'industrie du ciment
• Les 10 principaux faits sur le traitement électromagnétique