Récupération de chaleur industrielle par humidification

Pour réduire drastiquement les émissions de , l’efficacité énergétique des systèmes de combustion doit être améliorée car la moitié de notre énergie primaire est perdue en chaleur résiduelle via les gaz de combustion. Plusieurs technologies de récupération directe ou indirecte de cette chaleur ont été développées. Bien que ces techniques réduisent la température des gaz de combustion, seules les chaudières à condensation récupèrent la chaleur latente contenue dans ces gaz, représentant 20-25 % de cette énergie. Avec l’essor attendu du Power-to-Fuel et de l’hydrogène vert, cette chaleur latente deviendra cruciale en raison de la fraction d’eau croissante dans les gaz. Le principal défi est alors de récupérer l’énergie sous le point de rosée, en assurant un transfert de chaleur efficace à basse température. Un défi que les systèmes actuels échouent souvent à relever. Cependant, ce dernier peut être résolu par l’évaporation de l’eau à l’entrée de l’air froid, permettant la récupération directe de la chaleur latente libérée lors de la condensation de la vapeur d’eau. Ce procédé est au cœur de ce projet, qui se focalise sur la récupération de chaleur industrielle avec humidification. Ce projet vise à développer une méthode d’introduction d’eau dans les systèmes de récupération de chaleur des gaz de combustion, avec pour but ultime d’utiliser l’eau comme vecteur d’énergie. Le projet passe alors par plusieurs étapes dont l’identification du potentiel de récupération via le second principe de la thermodynamique, l’exploration de nouvelles technologies de refroidissement indirect par évaporation pour améliorer la récupération de chaleur, et le développement d’outils pour intégrer efficacement cette technologie dans les réseaux d’échangeurs de chaleur. Le système étudié, une fois démontré, pourrait permettre la récupération (partielle) des 641 TWh/an (20,2 % de l’utilisation d’énergie primaire de l’industrie) de chaleur résiduelle actuellement inaccessibles dans l’UE.

Work In Progress

Contributeurs
Julien Scrève
Ward De Paepe
Contact
Julien.Screve@umons.ac.be
Thématique
Energétique
Mots-clés
Récupération
Chaleur latente
Humidification
Basse température
condensation