Du fait de ses exigences sanitaires strictes et de ses procédés énergivores, l’industrie alimentaire reste l’une des filières industrielles françaises les plus émettrices de gaz à effet de serre. Avec le tournant écologique engagé par l’industrie agroalimentaire, l’approvisionnement durable en matières premières, l’écoconception des produits et l’optimisation de la logistique vont de pair avec usage plus raisonné de l’énergie et un recours aux énergies renouvelables. La production de chaleur solaire constitue donc une des solutions clef pour la transition écologique de l’industrie, en substituant directement ses consommations d’énergies fossiles.
Des procédés agroalimentaires adaptés au solaire thermique
Grace aux grandes centrales solaires thermiques, l’industrie agroalimentaire dispose d’un outil technologique capable de couvrir une part significative de ses consommations de chaleur, sur une large gamme de procédés et de températures.
Les procédés de fabrication des denrées alimentaires opèrent majoritairement à des régimes de températures bas (<150°C) et moyens (150 – 250°C).
Solar heat for industrial processes / @SolarPayback
Opérations à basse température dans les procédés agroalimentaires
Les consommations énergétiques les plus significatives proviennent de la préparation des matières premières et de leurs transformations en produits alimentaires finis. Elles font souvent appel à des deux fluides caloporteurs : l’eau chaude (<100°C) ou à la vapeur (>100°C).
Parmi une multitude d’applications de ce type, on peut citer : le maintien en température pour le mélange d’ingrédients, les opérations de séchage, d’évaporation, de fermentation, de cuisson, etc.
En ce qui concerne les applications sanitaires, on retrouve principalement la pasteurisation, la stérilisation, le lavage des lignes de production et le nettoyage en place des canalisations (NEP).
Les technologies solaires thermiques telles que les capteurs plans et les tubes sous vides sont particulièrement efficaces et compétitives pour ces applications à basse température (<150°C), plus particulièrement dans les pays européens où la radiation solaire est modérée et souvent diffuse.
Le solaire thermique est également performant pour le préchauffage de fluides comme la vapeur, l’air ou autres, par exemple, pour le chauffage d’eau d’appoint chaudière lorsque le procédé requiert l‘injection directe de vapeur dans le produit alimentaire.
Le solaire thermique peut encore servir au préchauffage des retours de condensats du procédé à la chaudière vapeur.
Autres applications à moyennes températures dans l’industrie agroalimentaire
Les consommations de chaleur sur une gamme de température moyenne (150-400°C) font appel à des fluides caloporteurs tels que la vapeur, l’air ou les huiles thermiques.
Parmi les applications agroalimentaires les plus courantes sur cette gamme de température, on retrouve notamment la torréfaction, les opérations de cuisson d’aliments comme les produits de panification, le raffinage de produits alimentaires complexes comme que le sucre, etc.
Ces applications requièrent généralement l’usage de technologies solaires thermiques à concentration, dont l’implantation est préférable dans les zones géographiques à fort ensoleillement direct, par soucis de productivité.
Sur la plupart du territoire français, cette seconde typologie de consommation de chaleur est donc plus complexe à satisfaire avec les technologies solaires thermiques.
Répartition des consommations de chaleur dans l’industrie et technologies solaires thermiques associées
@SolarPayback
Une chaleur renouvelable, stockable, en complément du système existant
Pour pallier l’intermittence du rayonnement solaire, la chaleur produite par les technologies solaires thermiques est stockable à moindre coût sous forme d’eau chaude (<100°C), pour un usage nocturne ou un usage ultérieur (journalier). Au Danemark, certains réseaux de chaleur solaire bénéficient même de stockages inter-saisonniers de grandes capacités.
Les centrales solaires thermiques à concentration peuvent également stocker la chaleur qu’elles produisent sous forme de sels fondus (300°C-600°C), comme c’est le cas dans certaines installations au Moyen-Orient.
Que ce soit avec des capteurs plans ou avec des technologies à concentration, une installation solaire thermique raccordée à un site industriel n’a pas à vocation à couvrir la totalité des besoins en chaleur du site. Elle s’intègre toujours à un système existant (le plus souvent une chaudière gaz ou biomasse) qui garantit une sécurité d’approvisionnement totale lorsque la production solaire est insuffisante.
Sunti propose aux industriels et aux collectivités, une solution sans investissement, de fourniture de chaleur solaire et d’électricité photovoltaïque produite en autoconsommation, afin de les accompagner dans l’atteinte de leurs objectifs environnementaux, tout en générant des économies significatives et immédiates sur leurs factures énergétiques.