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Solvay abaisse ses consommations à Tavaux

A Tavaux, Aurélie Dureuil

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DEUX FACTEURS CRUCIAUX : LES SOURCES ET LES PRIX

Alors qu'une partie de l'électricité consommée sur le site de Tavaux est fournie depuis septembre par Exeltium, le site reste très dépendant de la fluctuation du prix de l'énergie. « Pour exemple, les prix du marché de l'électricité ont triplé entre 2000 et 2008 pour revenir aujourd'hui à un niveau qui se situe au double du prix pratiqué il y a 10 ans. Il est stratégique d'avoir un coût de l'énergie garanti », indique François Morel, responsable du service énergie de l'usine Solvay à Tavaux. Avec sa participation à Exeltium, pendant 24 ans, l'usine recevra chaque année environ 650 GWh à prix fixe. « La tranche d'électricité Exeltium nous apporte de la compétitivité et nous travaillons à réduire progressivement la tranche d'achat sur les marchés. Le but : être le moins dépendant possible du marché », indique Alessandro Malvaldi, directeur du site. Une autre piste est la diversification des sources d'énergie. L'usine s'était donc lancée dans un projet avec Dalkia pour la construction d'une centrale de cogénération à partir de biomasse. Approuvé mi-2008, ce projet devait voir la construction et l'exploitation d'une centrale thermique fonctionnant à partir de biomasse provenant de la filière bois. L'usine devait être alimentée en vapeur par cette installation d'une consommation annuelle de 270 000 tonnes de biomasse. « Dalkia qui devait mener ce projet s'est trouvé confronté à divers problèmes, essentiellement liés au manque de structuration de la filière bois et de la volatilité du coût de la biomasse », indique François Morel. « Après l'abandon du projet par Dalkia, nous entamons des discussions avec des partenaires de la filière bois de la région, pour la mise en œuvre d'un nouveau projet. Nous devons nous assurer que la filière peut répondre à nos besoins avec bien sûr un coût compétitif. Ce projet nous tient à cœur. Nous ne voulons pas l'abandonner », confie Alessandro Malvaldi.

Les phases d'étude vont donc débuter en fin d'année dans le but de vérifier la faisabilité d'un projet de plus petite envergure : 150 000 tonnes de biomasse. Alessandro Malvaldi et François Morel espèrent maintenant que la centrale thermique verra le jour d'ici 3 ans.

Solvay abaisse ses consommations à Tavaux

L'installation de variateurs de vitesse, la maintenance des purgeurs de vapeur, sont quelques unes des solutions identifiées pour réduire la consommation d'énergie du site de Tavaux.

© © Solvay

Le groupe belge a ausculté ses installations pour identifier des solutions pour faire baisser sa facture. Le comportement des salariés a également fait l'objet d'un travail de sensibilisation.

Niché au cœur du Jura le plus grand site de production du chimiste belge a entamé depuis 2008 une démarche pour réduire sa consommation d'énergie. « La fourniture et la gestion de l'énergie représentent environ 20 % des dépenses de l'usine », indique François Morel, responsable du service énergie du site. « Notre facture énergétique est un facteur de compétitivité très important», renchérit Alessandro Malvaldi, directeur de l'usine de Tavaux. Avant d'indiquer l'exemple du chlore et de la soude caustique dont le prix de revient provient pour environ 50 % de l'énergie électrique utilisée pour l'électrolyse. Car le site de Solvay à Tavaux est un gros consommateur d'énergie électrique. « Chaque année, nous utilisons 1,5 TWh d'électricité. C'est l'équivalent de la consommation d'une ville de 200 habitants », précise François Morel. Et si ce chiffre est si élevé, c'est dû principalement à l'électrolyse. Près de 550 tonnes de sel sont transformées au cours de cette étape du process et fournissent le chlore nécessaire pour la production des produits chimiques (minéraux et organiques) et des matières plastiques vendus par Solvay. Sur les 1,5 TWh d'électricité consommée chaque année, 1 TWh est consacrée à l'électrolyse. Un chiffre qui devrait diminuer dans les années à venir grâce au projet de conversion d'électrolyse sur le site. « Actuellement, nous avons trois salles d'électrolyse : deux au mercure et une à membrane ancienne génération, c'est-à-dire à membrane monopolaire. Les deux salles d'électrolyse au mercure seront remplacées par une salle utilisant la technologie à membrane de nouvelle génération : des membranes bipolaires. Le budget pour cet investissement de 83 millions d'euros vient d'être accordé. Les travaux devraient débuter en 2011 pour une mise en service fin 2012. La conversion se fera à capacité constante », indique Alessandro Malvaldi. Le groupe répond ainsi avec anticipation à un changement réglementaire qui interdit la poursuite de l'utilisation des électrodes à mercure à partir de 2020. « Cela permettra de réduire fortement le mercure présent dans l'eau et mettre un terme aux émissions de mercure dans l'air », ajoute le directeur du site. Le choix de la technologie d'électrode à membrane bipolaire aura également un effet bénéfique sur la consommation électrique du site. A production équivalente, le responsable du service énergie avance le chiffre de 200 GWh d'électricité en moins, soit une économie de 20 % de la consommation d'électricité pour l'électrolyse. Le directeur de l'usine note, par ailleurs, que la consommation de vapeur restera constante malgré le fait que l'électrolyse à membranes produise une soude caustique plus diluée que celle produite par celle au mercure. « Avec les membranes bipolaires, la saumure qui alimente l'électrolyse doit être particulièrement pure et, normalement, elle est obtenue par la mise en solution de sel sec dont la production nécessite de grandes quantités de vapeur. Grâce à l'utilisation d'un brevet mis au point par Solvay, notre projet prévoit une alimentation directe en saumure de la nouvelle salle à membranes réalisant ainsi une économie de vapeur correspondante aux besoins accrus de vapeur pour la concentration de la soude caustique », détaille Alessandro Malvaldi.

Si l'électrolyse représente une grande part de la consommation électrique du site, 0,5 TWh d'énergie électrique est consacrée chaque année à « la force motrice de l'usine, c'est-à-dire au fonctionnement de la plateforme de production, en grande partie pour des moteurs mais aussi l'éclairage, etc. », précise François Morel. Une autre source d'énergie du site est le gaz naturel. L'usine en consomme 1,6 TWh par an dont la moitié pour la centrale de cogénération gérée par Dalkia et dont la production de vapeur est exclusivement dédiée à Solvay. L'entreprise belge possède par ailleurs une chaudière à charbon et trois chaudières à gaz pour la production de vapeur également. Outre le projet de conversion des électrolyses, une démarche de réduction de la consommation énergétique a été initiée en 2008. « Ce projet prioritaire repose sur quatre actions principales : recenser tous les potentiels d'économie sur le process en électricité, puis en vapeur, identifier les optimisations possibles sur la partie bâtiments administratifs et enfin travailler sur le comportement du personnel », détaille François Morel.

Un potentiel d'économie d'électricité de 6 %

Pour la partie sur l'électricité, quatre personnes du site aidées d'un correspondant par fabrication ont réalisé un screening complet des installations. Conclusion : si toutes les prescriptions étaient mises en œuvre, « on pourrait réaliser 6 % d'économie sur la consommation électrique de la force motrice de l'usine », indique François Morel. L'équipe a dressé une liste des modifications à mettre en œuvre et l'a transmise à chaque service concerné avec le gain potentiel et le budget nécessaire pour l'installation. « Il s'agit souvent d'ajouter des variateurs de vitesse. Au niveau des tours de refroidissement, nous proposons parfois de faire varier la vitesse des ventilateurs en fonction des besoins du process, cite le responsable du service énergie qui constate une évolution technique mais pas de bond technologique sur les équipements de process ». L'usine de Tavaux devrait tout de même profiter de ces évolutions pour répondre à une volonté de réduction de la facture d'électricité. « Une grosse partie de l'usine date d'avant les années 80. A l'époque, l'installation de variateurs de vitesse était l'exception. Dans les années 80-90, on a commencé à les utiliser pour une optimisation du process chimique. Aujourd'hui, on s'y intéresse pour leur potentiel d'économie d'énergie », constate-t-il. Pour l'utilisation de vapeur, les travaux d'identification des postes d'économies se sont révélés moins aisés. Solvay a alors fait appel à une société extérieure, en partenariat avec des représentants des fabrications et du service énergie, pour la réalisation d'une analyse thermique puis pour l'identification des points d'optimisation. Au total, 5 % d'économie pourraient être réalisés. « Une des actions proposées est de replacer une vapeur à 30 bars par une vapeur à 10 bars dans certaines applications, souligne François Morel. Nous avons travaillé sur l'optimisation de la récupération des condensats issus des installations de chauffage du process », rajoute-t-il. D'autres pistes ont été étudiées et notamment la maintenance des purgeurs présents dans les réseaux de vapeur. « Ces équipements, qui permettent d'évacuer l'eau qui peut se trouver dans les conduites, vieillissent et finissent par purger de la vapeur. Or ce n'était pas quelque chose de bien pris en charge par la maintenance », ajoute-t-il. Des campagnes ont été menées avec les fournisseurs et ont permis de constater que 40 % des purgeurs ne fonctionnaient pas correctement. Leur remplacement a été effectué et depuis le service ingénierie-maintenance s'est doté d'un outil à ultrasons pour suivre chaque année leur fonctionnement. « Ce dysfonctionnement n'entraîne pas de risque pour la sécurité des opérateurs ni du site mais a un impact sur la consommation de vapeur », précise François Morel.

Les synthèses de ces deux études ont été terminées à l'automne 2008 pour la partie électricité et mi-2009 pour la vapeur. Les rapports soumis aux responsables de fabrication ont permis d'orienter les demandes d'investissements. « Des choses seront difficiles à mettre en œuvre car le retour sur investissement est trop long. Notamment sur les installations de chaleur, car les modifications impliquent souvent des changements dans la tuyauterie, etc. », indique François Morel. En moyenne le retour sur investissement pour les projets proposés est de 4 ans. Mais cela s'échelonne de 2 à 10 ans pour une modification qui a donc peu de chance de voir le jour. « On bute sur le problème de justifier le remplacement de l'existant, souligne Alessandro Malvaldi. Pour les nouvelles installations, on recherche un équipement qui affiche une consommation moindre ». Certaines modifications font pourtant déjà l'objet de demandes budgetaires. « Il y a peut-être une dizaine de projets, essentiellement en électricité, qui seront validés cette année », prévoit François Morel, avant de préciser que les montant s'échelonnent de 1 000 à 100 € avec une grande majorité entre 1 000 et 20 € . « Les projets que nous ne pouvons pas réaliser tout de suite, nous les gardons en attente afin d'investir progressivement. La mise en œuvre de toutes les recommandations prendra quelques dizaines d'années, prédit le directeur du site. Avant d'ajouter : L'important est de saisir chaque opportunité pour faire un petit pas vers la réduction de notre consommation ».

100 réunions de sensibilisation

D'autres actions ont été mises en œuvre dans le cadre du projet prioritaire Énergie. Deux salariés se sont penchés sur les axes d'économies dans les bâtiments administratifs. Cette étude achevée début 2010 a conduit par exemple à repenser des installations de bureau. « Parfois des personnes étaient seules dans des bureaux trop grands et donc très consommateurs d'énergie pour les chauffer », cite François Morel. La première phase du quatrième axe du projet Énergie est, elle, sur le point de s'achever. Après avoir audité toutes les installations, les équipes du service énergie ont travaillé sur le comportement du personnel. « Il s'agit de sensibiliser toutes les personnes de l'usine sur son usage de l'énergie mais aussi des utilités, car il faut de l'énergie pour les produire », indique le responsable du service énergie. Une vingtaine d'agents de maîtrise et de cadres ont été formés pour animer des réunions concernant les comportements et la gestion de l'énergie. Chaque équipe de poste de chaque fabrication s'est réunie deux fois dans l'année pendant une heure. Avec 10 fa brications, comptant chacune 5 postes, cela a représenté 100 réunions. « Elle commençait en salle puis il y avait une partie sur le terrain. Chaque réunion était thématique : électricité, vapeur, eau déminéralisée, etc. Nous n'avons pas voulu traiter tous les sujets. Nous avons préféré privilégier la qualité plutôt que la quantité », indique François Morel. Au cours de ces réunions, diverses questions ont été abordées : combien coûte l'énergie, que représente une fuite de vapeur sur la consommation, combien consomme chaque chantier, etc. Alors que toutes les réunions devraient s'achever en fin d'année, l'équipe de François Morel prépare déjà pour janvier une synthèse de toutes les idées émises lors de ces discussions. « Cela s'apparente aux démarches comportementales sur la sécurité. Globalement, les retours sont très positifs, même s'il est difficile de mesurer ce qui sera mis en œuvre », conclut François Morel. L'année 2010 devrait donc voir s'achever le projet Énergie sur le site de Tavaux. Pourtant, la démarche initiée par le plus grand site du chimiste belge pourrait servir d'exemple pour le reste du groupe. Solvay, via son centre de compétence Énergie, a créé en 2008 un réseau de correspondants des usines pour partager les bonnes pratiques. « L'objectif est de constituer un corps d'auditeurs de plusieurs ingénieurs qui passeront en 2011 dans certaines usines pour les aider à mettre en œuvre des audits internes. Avec notre projet, le site de Tavaux a déjà une longueur d'avance », se félicite François Morel.

Toutes ces initiatives s'inscrivent dans la démarche globale du groupe de réduire de 20 % ses émissions de gaz à effet de serre directes et indirectes et d'enregistrer une baisse de 20 % des consommations d'énergie totales entre 2008 et 2020.

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CHIFFRES CLÉS

- 1 450 salariés.

- Superficie 200 ha.

- 550 000 tonnes de sel consommées chaque année.

- 1,2 Mt de produits par an.

Consommation énergétique :

- 1,5 TWh/an d'électricité.

- 120 000 t/an de charbon.

- 1,6 TWh/an de gaz naturel.

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