Distillation du pétrole avec de l'énergie solaire concentrée, l'étude entièrement italienne pour décarboner les raffineries de pétrole brut
Une étude de l'ENEA et de l'Université de Palerme a montré que l'intégration de la chaleur solaire concentrée dans les processus de distillation du pétrole pourrait réduire considérablement les émissions de CO2 et la consommation de méthane dans les raffineries.
Utiliser un système solaire concentré pour la distillation du pétrole : un pas de plus vers la décarbonation.
Bien que la transition énergétique ait commencé, nous nous dirigeons (non sans accrocs et ralentissements souhaités par ceux qui n’ont aucun intérêt à changer la structure économique actuelle) vers un monde porté par les énergies renouvelables. Cependant, nous ne sommes pas encore prêts à abandonner pétrole. L’or noir continue d’être un pilier clé de l’économie mondiale et de notre infrastructure énergétique. Nous ne disposons pas encore d’innovations et de technologies prêtes à transformer du jour au lendemain les secteurs des transports, de la production d’énergie, des infrastructures et même de la politique.
Le secteur industriel, en 2022, représentait 38 % de la consommation totale d’énergie. Les industries chimiques et pétrochimiques comptent parmi les plus gros consommateurs d’énergie, avec une croissance annuelle moyenne de la demande énergétique sur la période 2000-2016 de 2 %, associée à une augmentation annuelle de 2,5 % des émissions de CO2.
Même si l’utilisation de combustibles fossiles est progressivement abandonnée, les processus de raffinage à forte consommation d’énergie se poursuivront pendant plusieurs décennies, car les carburants à base de pétrole brut resteront nécessaires pour le transport.
Dans ce contexte, réussir décarboniser la distillation du pétrole brut représente un défi crucial.
Une étude récente menée par l'ENEA et l'Université de Palerme, publiée le Énergie avec le titre « Chaleur solaire concentrée pour la décarbonisation des processus chimiques industriels : une étude de cas sur la distillation du pétrole brut », estimée réduire les émissions de dioxyde de carbone de plus de 10 % (environ 54 000 tonnes/an) et la quantité de méthane utilisée (environ 54 000 tonnes/an). 20 mille tonnes/an) dans la production de chaleur nécessaire au processus de distillation du brut.
La distillation du brut est l'un des processus les plus énergivores dans les raffineries, nécessitant environ 30 à 40 % de l'énergie totale. Des chercheurs de l'Université de Palerme ont souligné que leur étude démontre comment la chaleur produite par un système solaire à concentration peut être intégrée de manière efficace et économique dans le processus de distillation. Cette approche permet d'atteindre deux objectifs cruciaux : une décarbonation significative des activités de raffinage et une réduction de la consommation de méthane, notamment dans les usines situées dans les régions à fort rayonnement solaire. Cependant, l’intégration pratique de la chaleur solaire présente des complexités, car elle nécessite une stratégie combinant la nature intermittente du rayonnement solaire avec le fonctionnement continu des raffineries.
L'équipe de recherche a calculé que la taille maximale de la centrale solaire à concentration, avec environ 330 000 mètres carrés de capteurs, peut fournir une chaleur solaire constante pour le processus, y compris une charge d'énergie thermique suffisante pour 24 heures de fonctionnement continu pendant des jours sereins.
L'étude a été enrichie par une analyse technico-économique basée sur les données d'une raffinerie italienne, estimant un taux de retour sur investissement de 16,2% pour le système solaire à concentration, compte tenu des conditions spécifiques d'irradiation. Par la suite, l’impact de cette intégration sur les émissions de CO2 et la consommation de carburant a été évalué, en prenant pour hypothèse la même raffinerie aux Émirats arabes unis. Il a été constaté que, bien que l'intensité quotidienne maximale du rayonnement direct soit similaire dans les deux sites, la répartition plus uniforme du rayonnement solaire aux Émirats permet une plus grande réduction des émissions de CO2, égale à 17 %.
Ces résultats démontrent que l'intégration de la chaleur solaire à haute température est particulièrement avantageuse pour les raffineries situées dans des zones à fort rayonnement solaire et disposant d'un espace disponible pour l'installation de champs solaires à proximité des unités de distillation.
Source : Énergie
