Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L'Europe s'est engagée à diminuer sa consommation d'énergie de 20% d'ici 2020 afin de réduire sa dépendance des importations de pétrole-gaz et sa facture d'électricité. Le secteur de l'industrie agroalimentaire (IAA) recèle des gisements d'économies importants, par l'utilisation des opérations de chauffage des liquides alimentaires. Ces procédés s'avèrent efficaces au sens global, en traitement thermique et sur le plan énergétique, tout en préservant l'intérêt technico-économique (coût d'investissement et d'exploitation, maturité des opérations unitaires de chauffage). Il existe plusieurs technologies de chauffage des fluides utilisées dans l'industrie agroalimentaire, et qui ont évolué en fonction des contraintes liées aux problèmes environnementaux et énergétiques. Ces technologies doivent s'adapter aux différents types de fluides qui peuvent être rencontrés. En effet, les fluides agroalimentaires présentent différentes caractéristiques rhéologiques et électriques. De plus, ces derniers sont également thermosensibles et par conséquent peuvent encrasser les échangeurs. Ce dernier point doit être pris en compte lors du choix de la technologie de chauffage.
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Europe has committed itself to diminishing its energy consumption by 20% before 2012 in order to decrease its dependence on oil and gas imports and reduce its electricity bill. Significant savings can be achieved within the agrifood industry sector (AIS) through liquid-food heating processes. These processes are globally efficient in terms of heat treatment and on the energetic plane while guaranteeing technical and economic interest (investment and operational costs, maturity of the heating processes). A certain number of fluid heating technologies are used in the agrifood industry and have evolved according to the constraints arising from environmental and energy issues. These technologies must be adapted to the various types of liquids. Indeed, food liquids present various rheological and electric characteristics. Furthermore, the latter are also heat-sensitive and can thus clog exchangers. This point has to be taken into account when choosing the appropriate heating technology.
Auteur(s)
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Ismaël ZAÏD : Ingénieur d'étude - Groupe Optimisation énergétique et expertise des procédés - EDF R&D
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Lionel MUNCH : Chef ingénierie - Service énergie - Mairie de Mantes-la-Jolie
-
Nicolas FLACH-MALASPINA : Chef de Groupe - EDF Systèmes énergétiques insulaires
-
Christophe COQUELET : Maître-assistant Mines ParisTech -
INTRODUCTION
L'Europe s'est engagée à diminuer sa consommation d'énergie de 20 % d'ici 2020 afin de réduire sa dépendance aux importations de pétrole et de gaz et de réduire sa facture d'électricité estimée à environ 100 milliards d'euros par an. Si elle réalise ses objectifs, elle évitera l'émission de 780 millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère. Le secteur de l'industrie agroalimentaire (IAA) recèle d'importants gisements d'économies provenant des opérations de chauffage des liquides alimentaires efficaces au sens global, à la fois en terme de traitement thermique et sur le plan énergétique en ayant présent à l'esprit l'intérêt technico-économique : le coût d'investissement, le coût d'exploitation et la maturité des opérations unitaires de chauffage.
Plusieurs technologies de chauffage des fluides sont utilisées dans l'industrie agroalimentaire. Ces différentes technologies ont évolué en fonction des contraintes liées aux problèmes environnementaux et énergétiques. Elles doivent s'adapter aux différents types de fluides. En effet, les fluides agroalimentaires présentent différentes caractéristiques rhéologiques et électriques. De plus, ces fluides sont également thermosensibles et, par conséquent, peuvent encrasser les différentes technologies. Ce dernier point doit être pris en compte lors du choix de la technologie de chauffage.
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Comparaisons et analyses6. Maturité des différentes opérations unitaires
Le positionnement d'une opération unitaire en termes de maturité technologique est un critère important de la part des industriels pour le choix d'un investissement futur. Le concept de niveau de maturité s'apparente souvent à un cycle de vie d'un produit. Ce concept est très courant chez les professionnels du marketing. En effet, chaque produit suit un cycle de vie qui lui est propre, caractérisé en général par quatre phases : le lancement, la croissance, la maturité et le déclin.
Pour le positionnement des opérations unitaires entre elles, la notion de maturité technologique est définie en général suivant une segmentation composée de quatre segments :
-
les techniques non matures en développement ;
-
les techniques non matures en lancement ;
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les techniques matures en expansion ;
-
les techniques matures en stagnation.
Les technologies conventionnelles sont des techniques matures en stagnation. Aujourd'hui, près de 90 % des traitements thermiques des fluides alimentaires utilisent ces technologies. Elles sont reconnues fiables et la concurrence est très soutenue. Le leader sur le marché européen est Alfa Laval (société suédoise).
La technologie du tube à passage est une technique mature en expansion. Cette technologie devrait continuer à croître dans le traitement thermique des fluides visqueux. Le parc actuel comprend plus de 60 références industrielles en France. Les équipements vendus sont de petite et moyenne puissance : de 15 à 300 kW, avec une vingtaine de références entre 100 et 300 kW. Ces équipements sont fabriqués par des sociétés peu nombreuses et de tailles modestes. Le leader européen est Actini (société italienne), mais d'autres sociétés sont également bien présentes sur le marché (Annexe 2) : Rossi-Catelli, Etirx, Parmilleux, Revtech.
La technologie du chauffage ohmique à géométrie tubulaire est une technique mature en expansion. Elle est utilisée pour de nombreuses applications industrielles dans le cas du traitement thermique de fluides fortement visqueux avec ou sans morceaux. Le leader européen est Emmepiemme (société italienne) avec plus de 35 installations en Europe (France, Italie, Grèce, Espagne) et 3 installations en Amérique du Sud (Mexique, Chili). Les équipements vendus sont de moyenne puissance allant de 60 à 240 kW. Il existe également d'autres industriels qui proposent des installations similaires :...
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Maturité des différentes opérations unitaires
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCARD (M.H.), NOGUES (P.) - La directive relative à l'efficacité énergétique dans les utilisations finales et aux services énergétiques et La directive énergétique dans le bâtiment. - Note interne EDF R&D, HE-11-2006-04176-FR (2006).
-
(2) - Présentation du secteur de l'industrie agroalimentaire en France. - www.industrie.gouv.fr
-
(3) - DELAPLACE (G.) - Comportement rhéologique des fluides alimentaires. - DEA Génie de Procédés Industriels, Université Technologique de Compiègne (1994).
-
(4) - AYADI (M.A.) - Traitement thermique des fluides alimentaires encrassants par la technologie du chauffage ohmique en géométrie rectangulaire. - Thèse de doctorat Mécanique-énergétique, Université Henri Poincaré Nancy 1 (2005).
-
(5) - LEGRAND (A.) - Faisabilité du traitement thermique en continu de fluides chargés en particules en utilisant trois technologies de chauffage. - Thèse de doctorat Génie des Procédés, Université...
ANNEXES
1 Données statistiques et économiques
1.1 Constructeurs de tubes à passage de courant
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1.2 Constructeurs de chauffage ohmique
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