L'élimination des émissions de CO2 de la fabrication est l'objectif d'une alliance de recherche majeure

AUSTIN, Texas - Une alliance de neuf universités, trois laboratoires nationaux et 37 entreprises s'attaquera à l'un des plus grands obstacles à la décarbonisation de la fabrication : les émissions de dioxyde de carbone provenant de la production de chaleur de procédé.

Les chercheurs de l'Université du Texas à Austin joueront un rôle important dans l'effort visant à remplacer la source d'énergie qui alimente la plupart des processus de fabrication, en remplaçant les hydrocarbures par de l'électricité propre - générée par des sources renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne. Cela pourrait avoir un impact majeur, car la fabrication représente plus de 30 % des émissions de dioxyde de carbone aux États-Unis.

"La transformation de matières premières en produits utiles nécessite des températures plus élevées et une source de chaleur. Dans de nombreuses industries, le chauffage se fait aujourd'hui comme il se faisait au début de la révolution industrielle - en brûlant un combustible, qui à son tour génère du CO2", a déclaré Michael Baldea, professeur au département de génie chimique McKetta de la Cockrell School of Engineering et à l'Institut Oden pour l'ingénierie et les sciences informatiques, qui a dirigé l'effort au nom de l'UT. "Ce que nous essayons d'accomplir ici, c'est de trouver les meilleurs moyens de remplacer le chauffage à combustion par un chauffage électrique."

Le nouvel Institut des procédés électrifiés pour l'industrie sans carbone (EPIXC) est financé par une subvention de 70 millions de dollars sur cinq ans du Département américain de l'énergie et plus de 74 millions de dollars de contributions de l'industrie et d'autres sources. Il s'agit du septième institut d'innovation pour la fabrication d'énergie propre du DOE.

Les chercheurs de l'UT Austin recevront 17 millions de dollars du DOE dans le cadre du projet, le deuxième plus important derrière l'Arizona State University, qui est l'institution principale. Les ingénieurs du Texas impliqués dans le projet appliqueront leur expertise unique dans le traitement chimique et le réseau électrique à la recherche. Le Process Science and Technology Center d'UT Austin sera un banc d'essai clé pour la mise en œuvre et la validation de nouvelles idées.

"Les ingénieurs du Texas visent à résoudre les plus gros problèmes du monde, et la décarbonisation de la fabrication est à peu près aussi importante que possible", a déclaré Roger Bonnecaze, doyen de la Cockrell School of Engineering. "L'expertise combinée de l'école Cockrell en génie énergétique et chimique et son centre unique de science et technologie des procédés seront inestimables pour le succès de cette alliance."

La chaleur est essentielle à la fabrication et est utilisée pour soutenir les réactions chimiques, éliminer l'humidité, générer de la vapeur, favoriser les séparations chimiques, fondre et traiter les métaux et bien plus encore. Cependant, le chauffage des processus - créant l'énergie thermique utilisée pour transformer les matériaux et produire des biens manufacturés - consomme plus d'énergie et produit plus d'émissions de carbone que toute autre opération du secteur industriel. En passant à l'électricité propre comme source d'énergie, les industries peuvent réduire les émissions et améliorer l'efficacité énergétique grâce à des technologies telles que le chauffage par induction, micro-ondes ou radiofréquence, en plus des résistances chauffantes conventionnelles.

Dans les premières parties du projet, les chercheurs de l'UT Austin se concentreront sur deux défis principaux. Le premier est la logistique du passage du gaz naturel aux chaudières électriques pour générer de la vapeur pour la fabrication.

Le deuxième front consiste à comprendre l'impact que ces changements auront. L'électrification de la fabrication pourrait créer une pression supplémentaire sur le réseau électrique. Et la forte dépendance aux énergies renouvelables sera un changement en raison de leur disponibilité cyclique.

"L'électricité renouvelable est intermittente - le vent souffle plus fort la nuit et le soleil ne brille que pendant la journée - nous devrons donc nous habituer à l'idée que la source d'énergie que nous utiliserons fluctuera", a déclaré Baldea. "Actuellement, les industriels partent du principe que l'électricité est une utilité disponible quand on en a besoin, il va donc falloir étudier l'impact de cette variabilité."

Baldea est le directeur de la technologie de l'EPIXC Institute. Brian Korgel, professeur de génie chimique et directeur de l'Energy Institute de l'UT Austin, participe également au développement de l'institut de l'UT Austin ; Bruce Eldridge, maître de conférences distingué en génie chimique ; Vince Torres, directeur associé du Centre pour les ressources énergétiques et environnementales de la Cockrell School ; Hao Zhu et Alex Hanson, membres du corps professoral du département de génie électrique et informatique de la famille Chandra ; Maria Juenger, professeure au Département de génie civil, architectural et environnemental ; et Vaibhav Bahadur, professeur au Département de génie mécanique Walker.

Personne-ressource pour les médias

Nat LévyCockrell School of Engineeringe: [email protected]