Sources de chaleur

Les filières de chaleur, la biomasse, la géothermie, le solaire passif et actif ainsi que la valorisation des rejets de chaleur ou de vapeur se révèlent des solutions énergétiques de premier choix tant sur le plan environnemental qu’économique.

Technologies de la biomasse

Le Québec possède plusieurs installations de production de chaleur à partir de la biomasse dans les industries, les institutions et le secteur résidentiel. La biomasse est chauffée à partir des biocombustibles, permettant ainsi le remplacement d’énergies fossiles par des sources d’énergies locales qui peuvent favoriser le développement économique dans toutes les régions.

Le bois de chauffage est habituellement produit à partir de portions d’arbres moins intéressantes pour les entreprises de première transformation. Actuellement, on utilise principalement les résidus des usines de transformation du bois (écorces, copeaux, sciures et rabotures) pour fabriquer des biocombustibles solides à valeur ajoutée. La capacité actuelle de production de granulés de bois et de bûches énergétiques est d’environ 500 000 tonnes par année.

Le terme énergie solaire fait référence à l’utilisation du rayonnement solaire pour des applications thermiques telles que le chauffage de l’air ou de l’eau (systèmes passifs et actifs thermiques), ou encore pour fournir de l’électricité (systèmes photovoltaïques).

Le solaire thermique passif regroupe des  techniques utilisant directement la chaleur du soleil sans qu’elle soit transformée au moyen de caloporteurs comme l’air ou l’eau (par exemple, orienter judicieusement la fenestration).

Le solaire thermique actif utilise pour sa part des capteurs et des équipements mécanisés pour collecter et distribuer l’énergie du rayonnement solaire. Les principales applications sont le préchauffage de l’air de ventilation et le chauffage solaire de l’eau pour usage domestique ou pour certains procédés industriels.

Enfin, les centrales solaires thermodynamiques concentrent le rayonnement solaire à l’aide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur à une température assez élevée pour actionner des turbines et produire de l’électricité.

Systèmes géothermiques

La croûte terrestre emmagasine près de la moitié de l’énergie reçue du soleil, ce qui permet de tirer profit de cette situation au moyen des technologies de la géothermie peu profonde (jusqu’à 1 500 mètres). En effet, à partir de quelques mètres de profondeur, la température du sol n’est plus influencée par les conditions climatiques à la surface.

Rejets thermiques

Au Québec, les rejets thermiques produits par de nombreux procédés industriels sont généralement considérés comme des contaminants et sont simplement rejetés dans l’environnement. Leur coût pour un éventuel utilisateur est donc nul, ce qui en fait une source d’énergie très intéressante, surtout si cette source s’avère pérenne. Quelques sites en cogénération rendent cette énergie disponible, la plupart du temps à basse température, pour chauffer des serres ou des bâtiments, par exemple. Les centrales thermiques de production d’électricité, les incinérateurs ainsi que les gros centres de données (data center) offrent aussi un potentiel intéressant de récupération de leurs rejets de chaleur.

Potentiel et défis

• Les faibles coûts des énergies traditionnelles, telles que l’hydroélectricité, peuvent avoir des conséquences sur la compétitivité des projets de production de chaleur avec des rejets thermiques, avec lesquels ils entrent en concurrence.
• Au Québec, le coût des équipements et leur opération demeurent un frein à l’exploitation des énergies renouvelables à plus grande échelle.
• Sur le plan technologique, la géothermie de surface voit ses performances s’améliorer, ce qui ouvre des perspectives intéressantes dans les secteurs commercial et institutionnel.
• Les rejets de chaleur industriels disponibles représentent l’équivalent de 40 % de l’électricité consommée. Le principal défi est de réussir à faire profiter ces rejets thermiques aux utilisateurs situés à proximité.

Pour plus d’information sur les sources de chaleur, consultez le fascicule sur les énergies renouvelables.