Comment atteindre l'efficacité énergétique dans les installations de production alimentaire pour les investisseurs ?
L'efficacité énergétique dans une usine de production alimentaire désigne le fait de produire la même quantité de produit avec moins d'électricité, de vapeur, de froid et d'air comprimé, suivie au moyen d'un indicateur mesurable tel que le kWh par tonne de produit. Le cadre international est la norme de système de management de l'énergie ISO 50001:2018 ; dans l'UE, la directive relative à l'efficacité énergétique fixe des obligations aux grands consommateurs d'énergie, et en Turquie s'applique la loi n° 5627 de 2007 sur l'efficacité énergétique. Pour un investisseur, l'efficacité se gagne en deux temps : d'abord à la conception (moteurs, pompes, récupération de chaleur), puis en exploitation (suivi, programme de nettoyage, maintenance). Les quatre sections ci-dessous couvrent ces deux temps.
Comment mettre en place un système de suivi et de management de l'énergie ?
Un système de suivi énergétique désigne l'infrastructure de management qui mesure par compteurs la consommation d'électricité, de vapeur, d'eau et d'air comprimé de l'usine et la rapporte à la quantité produite. Dans l'ISO 50001, cette relation est établie au moyen d'un indicateur de performance énergétique (IPÉ, en anglais EnPI) et d'une situation énergétique de référence, par exemple « kWh par tonne de produit » ou « m³ d'eau par tonne de produit ». La mise en place se déroule en trois étapes. D'abord, des sous-compteurs sont installés sur les principaux consommateurs (froid, chaudière vapeur, compresseur, NEP/CIP). Ensuite, une référence est établie à partir des données de la première période de mesure. Enfin, les écarts sont suivis dans un rapport hebdomadaire. Selon la directive de l'UE sur l'efficacité énergétique (UE) 2023/1791, les entreprises dont la consommation annuelle moyenne d'énergie dépasse 85 TJ doivent mettre en œuvre un système de management de l'énergie.
Quels investissements en équipements réduisent la consommation d'énergie ?
L'ensemble des investissements en équipements qui réduisent le plus la consommation d'énergie se compose de trois groupes : les moteurs à haut rendement, les variateurs de fréquence (VFD) et les systèmes de récupération de chaleur. Le règlement d'écoconception des moteurs (UE) 2019/1781 impose, à partir du 1er juillet 2021, au moins la classe de rendement IE3 pour les moteurs triphasés à 2, 4, 6 ou 8 pôles de 0,75 à 1 000 kW, et, à partir du 1er juillet 2023, la classe IE4 pour les moteurs à 2, 4 ou 6 pôles de 75 à 200 kW (hors exceptions énumérées dans le règlement) ; les classes sont définies dans l'IEC 60034-30-1. Pour les pompes et les ventilateurs, les lois de similitude indiquent que la puissance est proportionnelle au cube de la vitesse. Par un calcul explicite, réduire la vitesse de 20 % ramène théoriquement la puissance à environ la moitié (0,8³ ≈ 0,51). Côté chaleur, un Échangeur de chaleur à plaques transfère la chaleur du produit chaud sortant au produit froid entrant.
Comment l'optimisation des procédés augmente-t-elle l'efficacité énergétique ?
L'optimisation des procédés désigne la réorganisation du flux de produit, du programme de nettoyage et de l'utilisation de l'air comprimé afin qu'aucune énergie ne soit consommée inutilement. Trois domaines se distinguent. Premièrement, le nettoyage : une Unité de nettoyage CIP peut réutiliser l'eau du rinçage final comme pré-rinçage du cycle suivant. Deuxièmement, l'air comprimé : selon une fiche technique du Département de l'Énergie des États-Unis (DOE), les fuites gaspillent souvent jusqu'à 20–30 % de la production d'un compresseur ; des campagnes périodiques de détection des fuites sont réalisées avec un détecteur à ultrasons. Troisièmement, la planification de la production : lorsque les lots d'un même produit sont programmés à la suite, le nombre de nettoyages intermédiaires lors des changements de produit diminue.
Pourquoi la formation du personnel influence-t-elle les économies d'énergie ?
La formation du personnel est l'étape de management qui maîtrise la part de la consommation d'énergie dépendant des décisions d'exploitation quotidiennes. Aussi efficaces que soient les équipements, un convoyeur qui tourne à vide, une porte de chambre froide laissée ouverte ou une pression de compresseur inutilement élevée effacent les économies. C'est pourquoi l'un des bénéfices visés par l'ISO 50001 est la sensibilisation et la compétence du personnel en matière d'utilisation de l'énergie. En pratique, trois habitudes suffisent : une check-list en début et en fin de chaque poste, le partage du résultat hebdomadaire de l'IPÉ avec l'équipe et l'enregistrement des suggestions du personnel.
Questions fréquentes
Pourquoi l'efficacité énergétique est-elle importante dans les usines de production alimentaire ?
L'efficacité énergétique est un indicateur d'exploitation qui réduit à la fois le coût énergétique par unité de produit et l'impact environnemental d'une usine alimentaire. Le froid, la vapeur et l'air comprimé sont des charges continues qui fonctionnent la majeure partie de la journée ; de petits écarts de rendement s'accumulent donc sur l'année. L'ISO 50001 traite d'ailleurs l'efficacité non comme un investissement ponctuel, mais comme un processus amélioré en continu selon le cycle Planifier-Déployer-Contrôler-Agir (PDCA).
Comment fonctionnent les systèmes de suivi énergétique ?
Un système de suivi énergétique est une infrastructure de mesure qui met en correspondance les données des sous-compteurs installés sur les principaux consommateurs avec la quantité produite. Le système compare l'indicateur de performance énergétique de l'ISO 50001 (par exemple le kWh par tonne de produit) à la situation de référence. Un consommateur qui s'écarte dans le rapport hebdomadaire, comme un compresseur qui tourne à vide la nuit, est attribué comme tâche à l'équipe de maintenance ou d'exploitation.
Quels équipements peuvent augmenter l'efficacité énergétique ?
L'ensemble des équipements qui augmentent l'efficacité énergétique se compose de quatre groupes : les moteurs de classe IE3/IE4, les variateurs de fréquence sur les pompes et les ventilateurs, la récupération de chaleur par échangeurs à plaques et les unités CIP qui récupèrent l'eau. Selon le règlement (UE) 2019/1781, la classe IE3 est déjà obligatoire sur le marché de l'UE pour la plupart des moteurs triphasés de 0,75 à 1 000 kW ; c'est pourquoi l'offre doit indiquer la classe de rendement des moteurs.
La certification ISO 50001 est-elle obligatoire ?
Le caractère obligatoire de l'ISO 50001 dépend du droit national. Dans l'UE, la directive relative à l'efficacité énergétique (UE) 2023/1791 impose aux entreprises dont la consommation annuelle moyenne d'énergie dépasse 85 TJ de mettre en œuvre un système de management de l'énergie certifié, et aux entreprises au-delà de 10 TJ qui ne disposent pas d'un tel système de réaliser des audits énergétiques. Un système ISO 50001 certifié est l'un des moyens de satisfaire à la première obligation.
Prochaine étape
Une évaluation de l'efficacité énergétique est une étude d'ingénierie qui commence par la mesure de la consommation actuelle et hiérarchise les priorités d'investissement. Communiquez-nous le produit, la capacité et les données de comptage de votre usine ; déterminons ensemble avec ProcessTürk quelle étape vient en premier.