France
Changement pour le climat

Imagineriez-vous une pompe à chaleur aussi grande qu’un terrain de football ?

Nous l’avons fait. Nous travaillons maintenant sur les plans de construction de pompes à chaleur à l’échelle industrielle sur notre site de Ludwigshafen, en Allemagne, qui joueront un rôle clé dans notre stratégie de protection du climat. En utilisant la chaleur résiduelle récupérée des usines chimiques et des systèmes d’eau de refroidissement, les pompes à chaleur réduiront considérablement notre besoin en combustibles fossiles. Elles généreront en effet une grande partie de la vapeur que nous utilisons dans la fabrication.

Une photo de l’usine d’acétylène de BASF, prise à l’aube. Deux travailleurs passent à pied. Notre site de Ludwigshafen utilise en tout 20 millions de tonnes métriques de vapeur par an pour fabriquer des ingrédients destinés à des produits utilisés dans presque tous les domaines de la vie.

L’inspiration : le génie des pompes à chaleur

Les factures d’énergie des ménages ayant explosé, on entend beaucoup parler de pompes à chaleur aujourd’hui. Ce sont en effet des systèmes impressionnants. Ils peuvent capturer de l’air extérieur qui ne semble pas particulièrement chaud, en extraire ensuite de la chaleur « cachée », la comprimer pour la rendre encore plus chaude, puis la faire circuler dans vos systèmes de chauffage et d’eau chaude. Une pompe à chaleur rend votre chauffage plus efficace et réduit les émissions de CO2. C’est ce qu'on appelle la « thermodynamique en action ».

Représentation graphique en 3D d’une pompe à chaleur industrielle, illustrant sa taille grâce à deux petits travailleurs devant l’installation. Photo : Solutions énergétiques MAN.

Les pompes à chaleur industrielles de BASF seront mille fois plus grandes que les pompes à chaleur domestiques.

Le défi : le besoin de vapeur  

Pourquoi avons-nous besoin de pompes à chaleur de la taille de terrains de football ? En bref : pour allier les nouvelles technologies à la protection du climat. Les pompes à chaleur nous aideront à générer d’énormes quantités de vapeur, en utilisant des énergies renouvelables d’une manière hautement économe en énergie et réduiront donc nos émissions de CO2.

Nos usines chimiques génèrent une grande quantité de chaleur résiduelle, qui reste largement inutilisée à l’heure actuelle. Nos pompes à chaleur prendront cette chaleur résiduelle de nos usines et systèmes de refroidissement pour produire de la vapeur sans CO2. Pourquoi avons-nous besoin d’une telle quantité de vapeur en premier lieu ? Parce qu’elle est essentielle pour créer de nombreux produits chimiques que BASF fournit à presque tous les secteurs, tels que la construction, l’agriculture, les soins personnels et bien plus encore. Et il nous en faut beaucoup : environ 20 millions de tonnes métriques de vapeur par an sur notre site de Ludwigshafen.

Sans CO2 : Production de vapeur basée sur la récupération d’énergie

Les nouvelles façons de générer de la vapeur joueront un rôle important dans la réalisation de nos objectifs climatiques. D’ici 2030, nous réduirons les émissions de gaz à effet de serre de nos sites de production et nos achats d’énergie de 25 % par rapport à 2018. D’ici 2050, nous visons à atteindre des émissions nettes de CO2 nulles.

Infographie montrant l’intégration efficace et sans CO2 de la technologie de pompe à chaleur dans le système Verbund de BASF. Les pompes à chaleur fonctionneront avec de l’énergie renouvelable et utiliseront la chaleur résiduelle des usines de production pour générer de la vapeur, qui sera ensuite réinjectée dans le système Verbund.

Non seulement les pompes à chaleur industrielles sont mille fois plus grandes que les unités domestiques, mais les températures sont beaucoup plus élevées et génèrent de la vapeur à plus de 120 °C. Il existe deux types de pompes à chaleur que nous pouvons utiliser : L’un peut gérer la chaleur résiduelle à haute température à 60 °C ou plus, l’autre utilise la chaleur de l’eau de refroidissement utilisée à 30 °C ou moins. Nous devons disposer des deux options pour offrir une technologie personnalisée pour les différents besoins de nos usines.

Actuellement, la moitié de la vapeur dont nous avons besoin est générée par des centrales électriques à combustible fossile conventionnelles qui génèrent des émissions de CO2. Au contraiez, fonctionnant à partir d’électricité provenant de sources renouvelables, nos pompes à chaleur généreront d’énormes quantités de vapeur et réduiront les émissions de CO2 de millions de tonnes chaque année. Les pompes à chaleur font partie d’une approche à plusieurs volets, qui comprend aussi d’autres technologies telles que les chauffe-eau électriques et les turbines à vapeur électrifiées pour réduire nos émissions à zéro émission nette d’ici 2050. 

Deux chercheurs BASF, une femme et un homme, passent devant un laboratoire de recherche plein d’équipement. Chez BASF, le développement durable n’est pas une nouveauté. Notre approche « Verbund » est destinée à connecter les personnes, les systèmes et les usines de production afin de réduire les déchets, réduire le transport, maximiser l’efficacité énergétique et transférer les connaissances des experts.

Découvrez l’équipe aux commandes

Les pompes à chaleur de la taille de terrains de football sont initialement prévues pour le site de BASF à Ludwigshafen. « Il nous incombe de trouver des moyens pour BASF de générer de la vapeur sans empreinte CO2, et c’est ce que j’aime dans mon travail. Nous développons des solutions qui aident BASF, et aident aussi la société ! » s’enthousiasme Bart Van Assche, vice-président de la technologie d’infrastructure mondiale chez BASF, dont l’équipe examine la transformation écologique des énergies, telles que la vapeur, nécessaires à l’exploitation des usines chimiques. 

M. Van Assche est père de quatre enfants âgés de sept à douze ans, et sa motivation personnelle le pousse à aller encore plus loin : « Je veux m’assurer qu’ils aient un avenir radieux. Nous devons accélérer la transformation. » De son point de vue, l’avenir n’est pas loin. Les études de faisabilité une fois terminées, des usines pilotes seront construites pour apprendre à utiliser ces grandes pompes à chaleur, la première devenant opérationnelle en 2026.  

« C’est ce que j’aime dans mon travail : avec mon équipe, je peux développer des solutions qui aident BASF, et aident aussi la société. »
Vice President Global Infrastructure Technology

Bart Van Assche

Vice-président de la technologie d’infrastructure mondiale

« Verbund » : le pouvoir de la réflexion concertée

Chez BASF, la durabilité et l’optimisation de la chaleur résiduelle ne sont pas des nouveautés. Nous les mettons en pratique depuis des décennies. Nos six sites de Verbund dans le monde entier, notamment Ludwigshafen, sont là pour le prouver.

Une image de grues apportant des matériaux de construction pour les premières installations de production sur le nouveau site de haute technologie Verbund de BASF à Zhanjiang, en Chine.

En construction : notre usine « intelligente » Verbund à Zhangjiang, en Chine. Elle sera entièrement alimentée par des énergies renouvelables.

« Verbund » signifie essentiellement « connecté » en allemand. L’approche vise à connecter les personnes, les systèmes et les usines de production afin de maximiser l’efficacité et l’expertise. En concevant et en construisant des sites de manière étroitement connectée, il permet aux sous-produits d’un processus de devenir la matière première d’un autre. Cela réduit les déchets, réduit le transport et maximise l’efficacité énergétique. Il s’agit de réfléchir de manière concertée. Les pompes à chaleur Ludwigshafen sont un excellent exemple de la façon dont elles pourraient fonctionner avec la chaleur résiduelle récupérée. 

À l’avenir : plus ​​de connectivité signifie moins d’émission

Nos 6 sites Verbund représentant plus de 50 % de nos produits, la connectivité est cruciale pour notre stratégie de protection du climat à l’avenir. Quel est l’impact mondial ? En 2020, la réutilisation de la chaleur résiduelle comme seule énergie a permis d’économiser environ 18,7 millions de MWh d’énergie. Cela représente 3,8 millions de tonnes métriques d’émissions de CO2 en moins. Et en ce moment, nous construisons un site Verbund « intelligent » à Zhanjiang, en Chine, qui a été conçu dès le départ pour être entièrement alimenté par des énergies renouvelables.