La cogénération, qu'est-ce que c'est ? Quel intérêt ?

Mis à jour le par Equipe Rédaction

La production de chaleur et d’énergie, encore dans la grande majorité des cas obtenue par l’utilisation de combustibles fossiles, est l’une des principales causes du réchauffement climatique, et produit une importante proportion des émissions des gaz à effet de serre. D’autant qu’avec les quelque 8 milliards de Terriens peuplant désormais la planète, le besoin et la demande ne font qu’augmenter et devraient encore connaître une hausse de 30% d’ici 2040… Dans un contexte où seule ¼ de la production d’électricité provient de sources renouvelables, la question de la raréfaction des matières premières se fait également pressante. Les gisements de pétrole et de gaz sont en cours d’épuisement, et les cours s’enflamment… La question de l’optimisation énergétique est donc au centre des préoccupations tant économiques qu’écologiques, dans un contexte de crises climatiques et énergétiques. Pour relever ce défi, certaines solutions d’efficacité énergétique existent, mais sont peu déployées : parmi elles, on peut citer la cogénération 👇

La cogénération, qu'est-ce que c'est ? Quel intérêt ?

C’est quoi la cogénération ?

🤓 La cogénération désigne un principe de production simultanée d’électricité et de chaleur dans la même installation, à partir d’une seule source d’énergie, qu’il s’agisse d’un combustible fossile (gaz, charbon, fioul, essence …) ou renouvelable. Elle permet de produire en même temps de l’énergie thermique et de l’énergie mécanique. Ainsi, la chaleur dégagée est utilisée pour chauffer et pour produire de l’eau chaude, et l’énergie mécanique, elle, est convertie en électricité 💡. Le rendement d’une telle installation est donc excellent, à condition de se trouver au plus près des lieux de consommation, afin de ne pas perdre de chaleur au cours du transport : Il s’agit d’une des techniques les plus efficaces énergétiquement 💪.

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Comment ça fonctionne ?

En fait, la production électrique, que ce soit au moyen d’une turbine à combustion et/ou à vapeur, d’un moteur ou d’une pile à combustible, dégage une importante énergie thermique, qui au lieu d’être considérée comme un déchet industriel et rejetée dans l’environnement, est valorisée et utilisée pour répondre à des besoins de chauffage, d’eau chaude ou au service de processus industriels ♨️.

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Quels sont les avantages de la cogénération ?

D’une manière générale, il s’agit d’un procédé d’optimisation énergétique, qui présente de nombreux avantages, tant sur le plan économique qu’écologique. Ces centrales de cogénération permettent une réduction des émissions de CO₂. Leur rendement global peut atteindre en moyenne 85-90 %, voire plus de 95 % 🏆, alors que dans une centrale de production électrique fonctionnant au combustible nucléaire, au fioul ou au charbon, on obtient un rendement électrique qui dépasse rarement 33%, et qui atteindra tout au plus 58 % (le reste de l’énergie sera rejeté sous forme de chaleur).

Fonctionnant grâce aux énergies fossiles ou renouvelables, avec la cogénération, la chaleur dégagée lors de la combustion est récupérée. Tandis que lors de la production d’électricité dans les centrales à charbon, par exemple, elle est perdue et rejetée dans l’environnement. L’énergie primaire contenue dans le combustible est donc bien mieux valorisée au moyen d’une installation de cogénération. Et de ce fait, elle amène des économies d’énergie fossile, dont l’utilisation est optimisée. Et ça, c’est plutôt une bonne nouvelle, compte tenu des réserves limitées dont nous disposons en la matière 🌍.

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Qu’en est-il en France ?

On estime qu’en France, les performances thermiques des canalisations permettraient de transporter de l’eau chaude sur une distance de 100 km avec une sensible perte de 2% tout au plus, de sorte que la cogénération pourrait potentiellement subvenir à la moitié de la consommation en chauffage du pays 😯. Il s’agirait donc d’exploiter une partie de l’énergie générée par la fission au sein du parc nucléaire français. La seule chaleur de la centrale de Nogent-sur-Seine, si elle était valorisée, permettrait d’économiser 1,4 million de tonnes de CO₂ par an en alimentant le réseau d’Île-de-France.

Néanmoins, en France, la cogénération ne représentait en 2010 que 3,2% de la production d’électricité totale, rien en comparaison d’autres pays ayant bien plus largement déployé cette technologie. Au Danemark, notamment, le chauffage urbain était approvisionné à 76,3% par ces centrales de cogénération en 2011, elles-mêmes alimentées à hauteur de 38,2 % par des sources d'énergie renouvelables 🌿.

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À retenir :

Avec l’explosion démographique, les besoins en énergie augmentent, un phénomène qui continuera de s’amplifier au cours des prochaines décennies. Comment produire toute l’énergie dont le monde aura besoin, tout en préservant les ressources et en luttant contre le réchauffement climatique ? Une excellente question à laquelle on aimerait bien pouvoir répondre… Dans un contexte où les combustibles fossiles sont encore largement utilisés dans les processus de production énergétique, la question de l’efficacité et de l’optimisation énergétique vient immanquablement à se poser.

Les énergies renouvelables et plus vertes se déploient de plus en plus, mais le mécanisme de la cogénération constitue également une piste intéressante d’optimisation énergétique, permettant un rendement à hauteur de 90 %, voire au-delà, contre un rendement moyen de 33% pour les centrales de production électrique traditionnelles. Comment y parvient-elle ? Au lieu de rejeter la chaleur produite par la production d’électricité, elle l’utilise et la valorise. Une piste intéressante pour l’avenir, afin de réduire les émissions de CO₂ liées à la production d’énergie et d’engendrer de précieuses économies d’énergie fossile.

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Sources : edf.fr, veolia, wikipedia.org, techno-science.net, Ademe

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📷 By Anne-Fleur Saraux. 

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