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Trois solutions pour optimiser la valorisation de l’énergie résiduelle de procédé

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8 Mar 2026    6 min.

La valorisation des rejets thermiques offre un potentiel énergétique, notamment en milieu industriel, où elle peut aider les entreprises à réduire leur consommation d’énergie (et donc leurs frais d’exploitation), mais aussi leur empreinte carbone en réutilisant une énergie qui aurait autrement été perdue. Dans cet article, nous vous présentons trois technologies de récupération de vapeur de procédé, leur mode de fonctionnement et leurs principales caractéristiques, ainsi que leurs applications potentielles.

Quelques faits sur la vapeur1

  • Une masse donnée de vapeur peut contenir cinq à six fois plus d’énergie qu’une masse équivalente d’eau
  • La vapeur permet un transfert thermique de deux à cinq fois supérieurs à l’eau chaude
  • Elle peut être générée avec une efficacité élevée, souvent supérieure à 80 %
  • Elle peut être distribuée facilement en créant une différence de pression dans le système de vapeur

Chaudières à récupération de chaleur : une technologie performante pour la production de vapeur et d’eau chaude

Une chaudière à récupération de chaleur permet de produire de la vapeur et/ou de l’eau chaude sans recourir à une combustion supplémentaire, réduisant ainsi la consommation d’énergie primaire.

Ce système fait généralement appel à un échangeur de chaleur à tubes, qui récupère la chaleur contenue dans des rejets thermiques à haute température – par exemple les gaz d’échappement de turbines, de moteurs ou de séchoirs industriels, les gaz de combustion (fumées), ou encore les effluents liquides – pour produire de la vapeur saturée (3 à 16 bars) et/ou de l’eau chaude (80 à 120 °C). Lorsque la température des rejets thermiques est modérée, la chaudière peut être couplée à une pompe à chaleur pour optimiser la récupération de chaleur.

Équipée d’un économiseur et bien isolée, une chaudière à récupération de chaleur peut atteindre une efficacité de 85 % et plus2.

En raison de sa polyvalence, une chaudière à récupération de chaleur peut facilement s’intégrer à un réseau thermique existant. Elle constitue une solution particulièrement intéressante pour les installations industrielles dont les rejets thermiques sont disponibles à des températures supérieures à 120 °C, par exemple les usines agroalimentaires, de pâtes et papiers, de produits chimiques, les raffineries, ou encore les cimenteries.

 

Les séchoirs à drèches : un exemple concret d’application

Dans le cas des séchoirs à drèches, utilisés notamment dans l’industrie agroalimentaire et brassicole, le mélange de gaz de combustion et d’air humide atteint généralement des températures allant de 150 à 200 °C. Cette chaleur peut être récupérée à l’aide d’un échangeur air-eau, puis transférée à une bouilloire de récupération pour produire de la vapeur (3 à 8 bars) ou de l’eau chaude auxiliaire (80 à 120 °C). Ce système permet de valoriser une part importante de l’énergie consommée par le séchoir.

 

Recompression thermique de la vapeur : une technologie rentable et abordable

Dans les procédés industriels, les flux de vapeur à basse pression (vapeur de revaporisation) sont généralement acheminés vers d’autres procédés fonctionnant à plus basse pression, vers un condenseur, ou encore évacués dans l’atmosphère, générant alors une perte nette.

Un système de recompression thermique de la vapeur (RTV) permet de valoriser cette vapeur. Il fait appel à un dispositif appelé thermocompresseur qui comporte trois voies, soit deux voies d’admission pour la haute pression et la basse pression, et une voie de sortie pour la moyenne pression. Pour capter l’énergie contenue dans la vapeur à basse pression, de la vapeur motrice à haute pression est injectée dans le thermocompresseur et accélère à la sortie de la buse, entraînant la vapeur résiduelle dans la chambre par effet Venturi pour mélanger les deux débits et générer un débit de vapeur à pression intermédiaire prêt à être (ré)utilisé dans un procédé industriel.

Pour offrir un rendement optimal, un thermocompresseur doit tenir compte des débits de vapeur, de la pression d’aspiration et de la pression de la vapeur motrice, ainsi que du type de système. Comme il comporte peu de pièces mobiles et, par conséquent, pas de pièces d’usure, le thermocompresseur est un équipement fiable et durable.

Un thermocompresseur conventionnel offre un rendement très intéressant pour un système plus complexe comme un système multituyère.

La RTV se prête particulièrement bien à des usages comme l’évaporation, la distillation, le séchage ou le dessalement, notamment dans les industries agroalimentaire, chimique, pharmaceutique, ou encore des pâtes et papiers.

La RTV appliquée au séchage du papier

Les séchoirs d’une machine à papier sont alimentés en vapeur. Cette vapeur se condense dans les séchoirs rotatifs et doit être évacuée vers un réservoir, où la vapeur et le condensat sont séparés. Pour évacuer le condensat, on utilise un syphon, qui aspire le condensat grâce à une différence de pression et à un phénomène d’emportement du condensat par la vapeur. Afin de maintenir une pression suffisamment basse dans le syphon pour permettre un déplacement du mélange, on utilise un thermocompresseur, qui aspire la vapeur d’emportement et la fraction de condensat qui se sera revaporisée, la pression étant plus basse.

 

Recompression mécanique de la vapeur : une technologie complexe offrant un rendement élevé

La recompression mécanique de la vapeur (RMV) est une technologie d’évaporation avancée qui recycle la chaleur latente de la vapeur. Pour ce faire, on utilise un compresseur mécanique pour comprimer la vapeur produite lors de l’évaporation d’un liquide à une pression et une température plus élevée que la vapeur d’admission, ce qui permet de l’utiliser comme moyen de chauffage.

De toutes les technologies de valorisation de vapeur à basse pression, la RMV est celle qui offre le meilleur rendement énergétique et la meilleure économie de vapeur (>100 kg d’eau/kg vapeur). À titre de référence, la recompression thermique de la vapeur (RTV) offre un rendement allant de 1 à 10 kg d’eau/kg vapeur. De plus, la RMV peut être combinée avec un système multi effets comprenant plusieurs évaporateurs en ligne pour augmenter le rendement thermique du système.

La RMV est particulièrement adaptée à la phase d’évaporation à haute concentration et à forte intensité énergétique où les autres méthodes deviennent moins efficaces en raison de la baisse du transfert de chaleur et du coût énergétique plus élevé par kilogramme d’eau éliminé. Elle fournit de la vapeur à plus haute température pour le chauffage, fonctionne avec de faibles différences de température pour éviter la dégradation thermique, et minimise l’utilisation de vapeur vive. Dans la plupart des cas, la vapeur n’est nécessaire que pour le préchauffage. Bien qu’il s’agisse de loin de la technologie la plus efficace, c'est également la plus coûteuse et la plus complexe en raison de la nécessité d’utiliser un compresseur.

La RMV est la technologie de valorisation de vapeur à basse pression performante, mais aussi la plus coûteuse et la plus complexe.

En raison de ses caractéristiques, la RMV est particulièrement intéressante pour des procédés tels que la concentration par évaporation et la cristallisation dans des secteurs comme l’agroalimentaire, les pâtes et papiers, le traitement de l’eau, la chimie et la pharmacie.

La RMV pour le séchage du sucre

Les systèmes RMV minimisent la consommation de vapeur vive dans l’évaporation du sucre en recomprimant mécaniquement la vapeur revaporisée (flash) et en la réutilisant comme source de chaleur primaire. Par rapport aux systèmes à simple effet, multi-effet ou à RTV (éjecteur de vapeur) uniquement, la RMV réduit considérablement la demande spécifique en vapeur tout en maintenant un ΔT stable dans les évaporateurs. Comparé à un évaporateur à trois effets, par exemple, un RMV peut réduire la consommation de vapeur de 80 à 95 %. La vapeur résiduelle est principalement utilisée pour le démarrage et la compensation des pertes.

Pour une précision accrue, des configurations hybrides RTV–RMV sont souvent utilisées. La RVT permet une recompression en vrac moyennant un faible coût d’investissement et un désengorgement au stade initial de séchage du sucre, tandis que la RMV réduit la charge et stabilise le fonctionnement à la fin du processus, optimisant ainsi le compromis coût d’électricité/coût de vapeur.

Énergir : un soutien technique et financier pour vos projets de décarbonation

Vous souhaitez en apprendre davantage sur la valorisation de la vapeur à basse pression ou savoir comment elle pourrait être déployée dans votre entreprise ? Communiquez avec l’équipe DATECH – nous sommes là pour soutenir la réussite de vos projets de décarbonation. De plus, la mise en œuvre d’un tel système pourrait vous donner accès à une aide financière dans le cadre du volet Études et implantation du programme Diagnostic et mise en œuvre efficaces d’Énergir.

Sébastien Lajoie, ing.
Chef d’expertises énergétiques

Donald Beverly, ing.
Leader expertise énergétique

Éric Émond, ing.
Conseiller principal expertises énergétiques

Groupe DATECH

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