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Sep 30, 2023

IETF Phase 2, printemps 2022 : gagnants du concours

Mis à jour le 9 mai 2023 © Crown copyright 2023 Cette publication est sous licence

Mis à jour le 9 mai 2023

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Subvention IETF offerte :231 699 £Coûts du projet :463 400 £Emplacement:Espoir, DerbyshireConcours d'études :Ciment Breedon CCS

Le secteur britannique des produits minéraux produit chaque année 400 Mt de granulats, de minéraux industriels et de produits minéraux manufacturés. Dans ce cadre, plus d'un tiers du ciment et de la chaux produits au Royaume-Uni sont fabriqués par quatre opérations situées dans et autour du Peak District. En conséquence, la production de ciment et de chaux est le plus grand contributeur aux émissions industrielles de CO2 dans le Derbyshire, représentant 31 % des émissions totales de CO2 dans la région.

La décarbonation de cette industrie est essentielle en raison de la nature stratégique du ciment. Le béton fabriqué à partir de ciment est essentiel pour livrer de nouvelles maisons, écoles, hôpitaux, lieux de travail, routes et voies ferrées, ainsi que l'infrastructure qui nous fournit de l'eau potable, des installations sanitaires et de l'énergie. Le Royaume-Uni est largement autosuffisant pour ces matériaux - plus de 95 % du béton britannique est produit localement. Le soutien de l'IETF va maintenant permettre le développement de produits à faible émission de carbone, assurant ainsi l'avenir de l'industrie du ciment pour les années à venir.

On estime que 61 % des réductions d'émissions requises pour atteindre le zéro net dans le secteur du ciment doivent provenir du captage et du stockage du carbone (CSC). Dans la production de ciment et de chaux, la majorité du CO2 est une conséquence directe du traitement de la matière première calcaire et cela ne peut être atténué que par la capture, le transport et le stockage du carbone. La neutralité carbone, ou mieux, au stade de la production peut être atteinte avec une forte proportion de biomasse ou d'un autre carburant sans carbone dans le mélange de carburant combiné à la capture du carbone.

La cimenterie de Breedon's Hope émet plus de 1 Mt de CO2 par an. Il existe des défis technologiques importants associés à la capture d'un flux de gaz complexe dans un tel volume, ainsi qu'au transport ultérieur vers une installation de stockage appropriée. Ainsi, ce projet se compose de 2 éléments principaux :

i) Étude de faisabilité du CSCii) Étude de faisabilité du pipeline de raccordement

Le projet vise à faire progresser de manière significative les connaissances sur l'infrastructure requise par les usines de ciment et de chaux du Derbyshire pour parvenir à un avenir à faible émission de carbone. Les études de faisabilité exploreront la mise en œuvre des technologies de capture du carbone à Hope, y compris une évaluation des options du fournisseur de technologie, un examen de l'intégration des services publics du site, une ingénierie de faisabilité du pipeline et une conception préliminaire de l'usine de capture, aboutissant à un rapport de faisabilité détaillé. Ce projet sera financé à 50 % par Breedon et le soutien cofinancé de l'IETF réduira les risques du projet, permettant de sécuriser une définition de base pour l'entrée dans FEED qui pourrait finalement soutenir l'installation permanente d'une telle technologie à Hope.

Le Dr Edward Cavanagh, Breedon, directeur de Hope Cement Works, a déclaré : « Comprendre les possibilités du CSC pour un site tel que Hope Cement Works, au plus profond du parc national de Peak District, facilitera non seulement une avancée majeure pour l'opération, mais aidera également à garantir que des mesures importantes continuent d'être prises par rapport à la feuille de route sectorielle pour une production de ciment à zéro carbone net.

Subvention IETF offerte :136 417 £Coûts du projet :329 561 £Emplacement:PeterboroughConcours de déploiement de l'efficacité énergétique :Améliorations de l'efficacité énergétique des fours à basse température

Pioneer Foods (UK) Ltd est l'un des principaux fabricants de céréales au Royaume-Uni, produisant des céréales pour le petit-déjeuner et des collations aux fruits saines. Se concentrant sur l'une de ses installations de fabrication au Royaume-Uni, le site de Peterborough produit une variété de produits à base de granola pour les principaux détaillants et marques au Royaume-Uni et en Europe. Avec l'ambition d'atteindre le zéro net dans les années à venir, Pioneer Foods met en œuvre en permanence des projets pour améliorer l'efficacité énergétique, optimiser les processus et réduire les émissions de carbone. Suite à un rapport de faisabilité initial d'Envirya en 2021 grâce à une demande de subvention IETF réussie, Pioneer Foods s'est associé à ses partenaires d'ingénierie énergétique pour mettre en œuvre un projet d'optimisation des processus sur nos fours.

L'objectif du projet est de maximiser l'efficacité énergétique du processus de séchage industriel grâce à des technologies bien établies qui peuvent être adaptées aux fours préexistants pour réduire la consommation globale de gaz et les émissions de carbone. Les technologies à mettre en œuvre sur les 3 fours comprennent ;

Grâce au soutien des subventions de l'IETF, Pioneer Foods a pu exécuter avec succès des projets d'économie d'énergie dans le cadre de ses engagements nets zéro. En raison de l'augmentation du coût du carburant et des céréales, l'investissement dans la décarbonation est devenu plus difficile. Sans financement, le projet aurait été limité à se concentrer sur un seul four, mettant en œuvre le remplacement du brûleur uniquement pour fournir le retour sur investissement le plus rapide. Grâce au financement CapEx de l'IETF, Pioneer Foods a pu cibler des projets sur les 3 fours, augmentant ainsi l'efficacité globale du processus.

Suite à la mise en œuvre des brûleurs, de la récupération de chaleur, du contrôle des registres et des moteurs à haut rendement, il est prévu que les économies de carbone globales du projet dépasseront 326 tCO2e par an. Cela améliorera considérablement l'efficacité du processus tout en démontrant la flexibilité, la répétabilité et l'évolutivité pour d'autres processus industriels à basse température. Cela mettra véritablement en évidence les avantages de la modernisation des processus thermiques à basse température existants, en décrivant les obstacles potentiels et la manière dont ils peuvent être surmontés dans la pratique.

Subvention IETF offerte :92 481 £Coûts du projet :184 962 £Emplacement:Buxton, DerbyshireConcours d'études :Etude de décarbonation Lhoist

Le groupe Lhoist est un leader de la chaux, de la chaux dolomitique et des minéraux. Avec leur siège social en Belgique, ils sont présents dans 25 pays avec plus de 100 installations à travers le monde. Elle se différencie en étant proche de ses clients, en comprenant leurs besoins et en leur fournissant les produits de haute qualité qu'exigent leurs activités. C'est une entreprise familiale née en Belgique en 1889, mais qui compte aujourd'hui 6 400 employés dans le monde et plus de 50 nationalités.

Au Royaume-Uni, l'une de ses installations est l'usine de Hindlow, près de Buxton dans le Derbyshire. L'usine de Hindlow fabrique de la chaux, de la chaux hydratée et d'autres matériaux de haute qualité pour une gamme d'applications - chimie, environnement, bâtiment, génie civil, traitement des gaz et eau.

Lhoist se réjouit que cette centrale fasse partie du projet « Peak Cluster » aux côtés d'autres partenaires industriels et de Progressive Energy. Ce projet s'appuie sur l'effort important déjà engagé dans le cadre de HyNet pour envisager le captage du CO2 à l'échelle industrielle pour des sites un peu plus éloignés du cluster côtier d'origine. Le financement soutient une étude supplémentaire sur la faisabilité de la capture du carbone à Hindlow, en la combinant avec d'autres installations et en utilisant une solution de pipeline pour transporter en toute sécurité les émissions vers le stockage souterrain en mer d'Irlande.

Andrew Jackson, directeur de la stratégie et de la transition énergétiques pour l'Europe, a déclaré : « Lhoist est ravi d'être bénéficiaire du financement IETF de DESNZ et se réjouit de développer davantage le projet. Ce type de projet est complètement aligné sur notre feuille de route carbone, promouvant la fabrication durable de chaux industrielle de haute qualité à Hindlow dans le Derbyshire pour les décennies à venir et nous sommes ravis qu'il devienne une réalité.

Subvention IETF offerte :19 000 £Coûts du projet :39 145 £Emplacement:Wrexham, Pays de GallesConcours d'études :Récupération de chaleur sur fours et séchoirs de process dans la fabrication de céréales

L'usine de Kellogg à Wrexham fabrique des céréales pour petit-déjeuner depuis la fin des années 1970. Le processus de fabrication des céréales est énergivore et nécessite de grands volumes de gaz naturel pour cuire, sécher et griller les céréales à des températures élevées. Dans cette étude de faisabilité, l'entreprise évalue la possibilité de récupérer la chaleur résiduelle de ces procédés pour réduire la demande globale de gaz.

Le problème est difficile en raison de diverses contraintes et exigences opérationnelles du processus, par exemple, la capacité à faire fonctionner les séchoirs indépendamment du reste du processus pour une flexibilité de production. De plus, les sécheurs ne peuvent pas fonctionner indépendamment du processus et les durées de fonctionnement sont donc fixées à une certaine fenêtre. La distance physique entre les séchoirs et les fours nécessiterait également une réflexion et une conception technique détaillée afin de mettre en œuvre un réseau d'échangeurs de chaleur. La solution résultante viserait à utiliser la chaleur résiduelle générée par le processus et à augmenter l'efficacité énergétique de l'ensemble du processus.

Les objectifs de cette étude de faisabilité sont d'identifier les opportunités d'économies d'énergie et de réduction de carbone et d'acquérir une compréhension raisonnable des risques, des coûts des investissements et des ressources nécessaires pour les solutions sélectionnées.

La subvention d'étude de faisabilité de l'IETF, combinée à un cofinancement provenant des fonds de l'entreprise, couvrira le coût de cette étude. Le projet devrait réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et générer des économies financières, ce qui atténuera dans une certaine mesure la hausse des coûts de l'énergie et atteindra l'objectif de neutralité carbone de l'entreprise. En collaboration avec l'IETF, l'entreprise travaille à ses aspirations à zéro carbone.

Phil Makin, directeur du développement technique, a déclaré : « Le Fonds de transformation de l'énergie industrielle permet à notre site de Wrexham de débloquer de futures économies et avantages en matière de durabilité, tout en réduisant notre empreinte carbone globale et en contribuant à l'objectif de neutralité carbone de Kellogg pour 2030. »

Subvention IETF offerte :73 100 £Coûts du projet :152 690 £Emplacement:Barnsley, Yorkshire du SudConcours d'études :Étude de faisabilité sur la viabilité de l'utilisation de la récupération de chaleur résiduelle et développement d'une approche pour redéployer l'énergie thermique résiduelle afin de maximiser l'efficacité énergétique

L'usine de Naylor Drainage à Cawthorne, Barnsley, fabrique des tuyaux en terre cuite spécialisés et d'autres produits de construction depuis les 130 dernières années. Le processus de fabrication des tuyaux en terre est très énergivore et nécessite de grands volumes de gaz naturel pour d'abord sécher les tuyaux en terre, puis les cuire à haute température dans des fours spécialement conçus. Dans cette étude de faisabilité, l'entreprise évalue la possibilité d'utiliser la chaleur résiduelle des gaz d'échappement des fours pour compenser la demande en gaz des séchoirs ainsi que pour produire de l'électricité à partir de la chaleur, qui aurait autrement été gaspillée.

Le problème est difficile en raison de diverses contraintes et exigences opérationnelles du processus, par exemple la capacité à faire fonctionner les séchoirs indépendamment des fours pour la flexibilité de la production, les distances physiques entre les sources de chaleur et les puits, la nature distribuée de la chaleur provenant de plusieurs fours, les exigences d'accès, etc. et nécessiterait un examen attentif, une conception technique et une solution sur mesure. Les objectifs de cette étude de faisabilité sont d'identifier les opportunités d'économies d'énergie et de réduction de carbone et d'acquérir une compréhension raisonnable des risques, des coûts des investissements et des ressources nécessaires pour les solutions sélectionnées.

La subvention d'étude de faisabilité de l'IETF, combinée à un financement de contrepartie des fonds d'entreprise de Naylor, couvrira le coût de ce projet. Le projet devrait permettre une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre et des économies sur sa consommation de gaz une fois achevé et fournira un certain niveau d'immunité contre la hausse des prix du gaz.

La société a donc nommé Hallam Energy de l'Université Sheffield Hallam en tant que sous-traitants experts pour mener cette étude. Hallam Energy est dirigée par son directeur, le Dr Abhishek Asthana, qui a réalisé 65 projets d'efficacité industrielle et de décarbonisation, dont 5 projets IETF. Hallam Energy réalise une étude technico-économique approfondie comprenant des tests, une analyse des sources et des puits de chaleur, une conception et des spécifications techniques et une modélisation financière de l'investissement proposé.

Alex Farrer, responsable EHS du groupe, Naylor Industries, a déclaré : « Nous tenons à opérer de manière durable pour notre planète et à jouer notre rôle pour atteindre l'objectif national de zéro émission nette d'ici 2050. Nous aimerions montrer la voie en matière d'efficacité énergétique et de décarbonisation pour l'industrie de la céramique au Royaume-Uni. La subvention IETF de DESNZ est une ressource vitale pour des industries comme la nôtre qui disposent de fonds disponibles limités mais qui souhaitent convertir nos ambitions environnementales en actions pratiques grâce à ce projet ambitieux.

Subvention IETF offerte :1 122 686 £Coûts du projet :3 207 676 £Emplacement:ManchesterConcours de déploiement de l'efficacité énergétique :Projet d'intégration thermique

L'objectif du projet Heat Integration à Carrington est de réduire la consommation de vapeur de l'usine de polypropylène en exploitant la chaleur d'une vapeur qui serait autrement gaspillée. Par conséquent, une réduction de l'utilisation du gaz naturel nécessaire pour produire de la vapeur via les chaudières du site de 30 % et donc une réduction considérable des coûts. Du point de vue de la durabilité, plus de 4 000 tonnes de CO2 seront économisées chaque année.

La technologie du projet d'intégration de la chaleur doit être installée sur l'usine de polypropylène qui dispose d'un système de recyclage du propylène en aval du réacteur principal. Le propylène liquide est vaporisé à l'aide de vapeur basse pression dans l'échangeur avec la plus grande demande de vapeur sur site afin de pouvoir séparer le polymère solide de la vapeur de propylène. Dans le rebouilleur de la colonne de rejet de propane, le propane est vaporisé à l'aide de vapeur basse pression dans l'échangeur avec la deuxième demande de vapeur la plus importante sur le site.

Le schéma d'intégration de la chaleur est proposé pour utiliser la chaleur sensible et latente disponible dans le courant de vapeur de recyclage de propylène pour fournir la puissance calorifique du rebouilleur de la colonne de rejet de propane. Cela évitera d'avoir à utiliser de la vapeur sur le rebouilleur à colonne la grande majorité du temps.

Un schéma de modifications du système de tuyauterie ainsi qu'un nouveau rebouilleur et des débitmètres seront installés dans le cadre de ce projet avec les modifications associées du système de contrôle et de sécurité.

Le projet sera financé à 65 % par Basell Polyolefins UK Ltd, qui fait partie de LyondellBasell, et à 35 % par le gouvernement britannique.

Le projet est un changement radical pour le site du point de vue de la durabilité et il permet à l'usine de faire de réels progrès dans l'atteinte de ses objectifs environnementaux en matière d'émissions de CO2. L'investissement du gouvernement a vraiment contribué à rendre le TRI et le retour sur investissement du projet extrêmement attractifs, ce qui peut parfois être difficile pour les projets de durabilité avec un investissement initial relativement élevé. Une réduction de la consommation de gaz naturel aidera l'usine de Carrington et le Royaume-Uni dans son ensemble à rester compétitifs dans la production de polypropylène par rapport aux usines d'autres pays, et à protéger et améliorer la marge dans ce qui est une industrie très compétitive.

Ludovic Museur, Site Manager Carrington / Directeur de Basell Polyolefins UK Limited, a déclaré : « Le site Carrington de Lyondellbasell est pleinement engagé à réduire sa consommation d'énergie pour soutenir notre activité qui répond aux besoins des clients et faire face au changement climatique en réduisant notre empreinte carbone. C'est pourquoi nous sommes vraiment reconnaissants à l'IETF de nous avoir accordé une subvention qui rend possible la mise en œuvre du projet d'intégration de la chaleur. 20 %, ce qui représente un véritable changement radical."

Subvention IETF offerte :1 038 853 £Coûts du projet :2 968 150 £Emplacement:ManchesterConcours de déploiement de l'efficacité énergétique :Convertir l'évaporateur de vapeur à film tombant sur le canal de glucose pour utiliser la recompression mécanique de la vapeur

Cargill est une entreprise mondiale avec plus de 155 ans d'expérience, travaillant dans plus de 70 pays avec 155 000 employés. L'objectif principal de l'entreprise est de connecter les agriculteurs aux marchés, les clients aux ingrédients, les personnes et les animaux à la nourriture dont ils ont besoin pour prospérer. Cargill combine son expérience avec de nouvelles technologies et connaissances pour servir de partenaire de confiance pour les clients de l'alimentation, de l'agriculture, de la finance et de l'industrie dans plus de 125 pays.

La société a été fondée aux États-Unis en 1865 et opère au Royaume-Uni depuis 1955. Au Royaume-Uni, il y a maintenant 20 sites qui composent Cargill PLC, dont l'un est Manchester. L'usine de Cargill Manchester à Trafford Park fait partie de la business unit Food Ingredients and Bioindustrial. Le site utilise le blé comme matière première pour produire des sirops de glucose, de l'éthanol et d'autres sous-produits dont le gluten et le son. La fabrication de glucose a lieu sur le site depuis 1911, mais appartient à Cargill lorsque l'acquisition de Cerestar par Cargill a été finalisée. Le site exploite une grande centrale de cogénération qui répond aux besoins en vapeur et en électricité de la centrale et exporte l'excédent d'électricité vers le réseau.

L'étape de production finale du canal 1 de raffinage du glucose de Cargill Manchester utilise un évaporateur à film tombant pour augmenter la teneur en solides secs du glucose avant qu'il ne soit mélangé à une recette client et chargé pour le transport. La modélisation énergétique et l'analyse du pincement effectuées sur la raffinerie de glucose ont identifié une opportunité potentielle de réduire l'énergie et les émissions de CO2 en passant à une technologie alternative établie.

La proposition de projet consiste à convertir l'évaporateur à film tombant à 4 étages existant pour utiliser la recompression mécanique de la vapeur afin d'obtenir l'évaporation requise. En principe, le projet comprend le passage de l'énergie thermique à l'énergie électrique via la technologie des pompes à chaleur électriques. L'installation de 2 ventilateurs recompressera et fera circuler les vapeurs de chaleur autour de l'évaporateur pour être utilisé comme moyen de chauffage. Cela élimine le besoin d'ajouter de la vapeur en continu tout au long du processus d'évaporation et conduira à une réduction de la vapeur. L'ajout de la consommation d'énergie des nouveaux ventilateurs installés est compensé et entraîne une réduction globale de la consommation de gaz naturel et une réduction associée des émissions de CO2.

Un porte-parole de la société a déclaré : "Ce projet n'irait pas de l'avant sans le financement de l'IETF car il ne donne pas un bon rendement financier et n'atteint pas le seuil de remboursement interne du projet requis pour obtenir un financement CAPEX de Cargill."

Subvention IETF offerte :2 622 157 £Coûts du projet :4 370 262 £Emplacement:WarringtonCompétition de déploiement de la décarbonation profonde :Projet de chaudière à vapeur ravitaillement en hydrogène

Le site d'Ingevity à Warrington fabrique une famille de produits chimiques spécialisés connus sous le nom de polycaprolactones, utilisés à la fois dans les applications CASE de polyuréthane (revêtements, adhésifs, mastics et élastomères) et dans les applications thermoplastiques telles que les bioplastiques et le médical. La fabrication de ces produits Ingevity utilise de l'énergie sous forme de vapeur, qui est actuellement fournie par 2 chaudières au gaz naturel.

Le projet, soutenu par la subvention de l'IETF, consiste à remplacer les systèmes de chaudières actuels de l'usine par de nouvelles chaudières alimentées au gaz naturel équipées pour pouvoir se convertir à l'hydrogène à une date ultérieure. Estimée par le fabricant pour permettre une amélioration de 4,3 % de l'efficacité énergétique, l'installation de nouvelles chaudières soutiendra la stratégie de l'entreprise visant à réduire son empreinte carbone pour ses produits à base de caprolactone et offrira une opportunité supplémentaire de décarbonation future grâce à l'utilisation de l'hydrogène.

Les chaudières existantes, exploitées par un tiers, fonctionnent depuis 1995 et, en raison d'une faible fiabilité et de coûts d'entretien élevés, sont en fin de vie économique. Ingevity investit dans le nouveau système de chaudières et le financement de l'IETF permettra les mises à niveau du site nécessaires pour pérenniser les chaudières en vue de leur conversion à l'hydrogène.

« La mission d'Ingevity est de purifier, protéger et améliorer le monde qui nous entoure », a déclaré Steve Hulme, vice-président senior et président, Advanced Polymer Technologies chez Ingevity. "Nous sommes ravis d'installer des mises à niveau qui optimisent l'efficacité opérationnelle et soutiennent les efforts de développement durable, et étendent encore notre impact positif sur notre planète au-delà des avantages découlant de l'utilisation de nos produits."

Trois nouvelles chaudières alimentées au gaz naturel seront installées, avec un espace prévu pour l'installation rétrospective de tout équipement permettant le ravitaillement en hydrogène. Les chaudières seront préparées à l'hydrogène grâce à l'installation d'une nouvelle station de décharge d'hydrogène et d'autres équipements sur les chaudières elles-mêmes. Dès la mise en service des trois nouvelles chaudières par Ingevity, la centrale à vapeur existante sera mise sous cocon puis démolie.

Le nouveau système de chaudière comprendra également la capacité d'une quatrième chaudière, si cela s'avère nécessaire dans les années à venir ou après le changement de combustible. La production d'une quatrième chaudière augmenterait la capacité et atténuerait le risque de toute baisse de la production de vapeur maximale si le système passe à un ravitaillement en hydrogène à 100 %, une réduction de production attendue indiquée par le fabricant de la chaudière. La quatrième chaudière serait située dans le même bâtiment et alimenterait les mêmes usines de fabrication que les 3 autres chaudières.