La technique réfractaire, technologie clé de la transition énergétique

La technologie invisible de la transformation

Quand on parle de transition énergétique, ce sont les éoliennes, les panneaux solaires et les batteries de stockage qui dominent la perception publique. Pourtant, la transition énergétique industrielle se joue dans de tout autres lieux : dans les fours et les chambres de combustion de l'industrie des matériaux de base, dans les usines d'incinération de déchets, les centrales thermiques biomasse et les systèmes de récupération de chaleur. Et partout là, le garnissage réfractaire joue un rôle central, quoique rarement remarqué. Sans matériaux réfractaires hautement performants, aucun procédé thermique ne peut être exploité de manière efficace, sûre et rentable.

Biomasse et incinération de déchets : le réfractaire comme facilitateur

Le passage de combustibles fossiles à des combustibles biogènes et secondaires impose des exigences entièrement nouvelles au garnissage réfractaire. La biomasse et les combustibles de substitution produisent d'autres compositions de cendres, d'autres chimies de fumées et d'autres profils de température que le charbon ou le gaz. L'industrie réfractaire doit répondre à ces conditions modifiées par de nouveaux développements de matériaux et des concepts de construction adaptés. Qui veut faire avancer la transition énergétique dans l'industrie doit aussi repenser la technique réfractaire.

Le gain d'efficacité comme protection du climat

Avant même de discuter du passage à de nouveaux vecteurs énergétiques, le premier levier, et souvent le plus efficace, réside dans le gain d'efficacité des installations existantes. Un garnissage réfractaire dimensionné et entretenu de façon optimale réduit les pertes thermiques, augmente le rendement thermique et abaisse donc directement la consommation d'énergie spécifique par tonne de produit. Dans l'industrie de l'aluminium, des économies de 10 à 20 pour cent de la consommation d'énergie sont atteignables par l'optimisation du système réfractaire. Dans les industries du ciment et de la chaux, les potentiels sont du même ordre de grandeur.

L'hydrogène et les nouveaux combustibles

Le passage à l'hydrogène comme vecteur énergétique, déjà expérimenté dans les industries de l'acier et du verre, place la technique réfractaire devant de nouveaux défis. Les flammes d'hydrogène atteignent des températures locales plus élevées, présentent une autre caractéristique de rayonnement et produisent de la vapeur d'eau comme produit de combustion, laquelle peut altérer à haute température la stabilité chimique de certains matériaux réfractaires. La recherche sur les matériaux travaille à de nouveaux concepts capables de résister à ces conditions modifiées. Parallèlement, les concepts de construction doivent être adaptés pour tenir compte de profils de flux thermique et de sollicitations mécaniques différents.

Chez SBS Refractory Service, nous accompagnons nos clients sur le chemin de la transformation industrielle. Nous comprenons les interactions entre l'évolution des conditions d'exploitation et les exigences imposées au garnissage réfractaire. Qu'il s'agisse du passage à la biomasse, de l'intégration de systèmes de récupération de chaleur ou de la préparation à l'usage de l'hydrogène : la technique réfractaire doit être pensée dès le départ, non comme un détail relégué à la fin, mais comme partie intégrante de la conception de l'installation.