Arthur Moslow, chef de projet mondial d'électrification chez Kanthal, dévoile les détails de cette transformation, en fournissant des informations précieuses sur les raisons de ce changement, les étapes pratiques impliquées et les avantages à long terme pour le secteur industriel.
Pourquoi électrifier les processus industriels ?
La principale raison de l’électrification des processus industriels est de réduire les émissions de carbone dans les industries, en particulier celles qui émettent des émissions importantes comme l’industrie sidérurgique. Moslow souligne que l'industrie sidérurgique génère à elle seule environ 10 % des émissions mondiales de CO2. Le cadre 2030 de l'UE s'engage à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 4 % et à promouvoir l'utilisation de 32 % d'énergies renouvelables. De même, les États-Unis se sont engagés à réduire leurs émissions nettes de GES de 50 à 52 % sous les niveaux de 2005 d’ici 2030 et à atteindre zéro émissions nettes d’ici 2050.
Arthur Moslow, Global Electrification Project Manager at Kanthal.La transition vers les processus électriques s’aligne sur ces initiatives mondiales, visant à réduire les émissions et à augmenter la part des énergies propres.
L’empreinte carbone élevée de l’industrie sidérurgique en fait une cible essentielle des initiatives de décarbonisation. Cependant, les méthodes utilisées pour réduire les émissions peuvent être appliquées à toutes les industries.
« L’empreinte carbone élevée de l’industrie sidérurgique en fait une cible essentielle des initiatives de décarbonisation. Cependant, les méthodes utilisées pour réduire les émissions peuvent être appliquées à toutes les industries. Pour parvenir à un système plus économe en énergie, des investissements importants sont nécessaires dans la production et la consommation d’énergie. »
« Il est toutefois crucial de garantir que l'électricité utilisée pendant cette transition provienne d'énergies propres et renouvelables, afin de ne pas déplacer les émissions d'une source à une autre », souligne Moslow.
Processus prêts pour l’électrification
Moslow identifie les processus spécifiques de diverses industries qui sont prêts pour la conversion à l'électricité.
Acier :
- Ligne de recuit continue (CAL)
- Ligne de galvanisation continue (CGL)
- Ligne de recuit et de revêtement (ACL)
- Ligne de recuit et de décapage (APL)
- Four à sole tournante
- Four à longerons mobiles
- Four à poussoir
Aluminium :
- Four de fusion
- Four de maintien
- Four basculant
Traitement thermique/automobile :
- Trempe superficielle – cémentation, carbonitruration
- Fours à charge et continus (pousseur, sole tournante, etc.)
- Recuit et trempe
- Oxydateur thermique régénératif (RTO) – pour l’élimination des solvants
Verre :
- Avant-corps pour verre
- Le traitement par lots
« Les industries susmentionnées se caractérisent par l'utilisation de fours industriels à grande échelle. Traditionnellement alimentés au gaz, ces fours sont désormais des candidats privilégiés pour la conversion à l'électricité, un changement qui promet à la fois une efficacité énergétique et des avantages environnementaux », explique Moslow.
Steps to electrification
The conversion process involves four essential steps:
1. Calculate Electrical Power Requirements: This step involves precise calculations, often aided by CFD modeling, to determine the required electrical power. Moslow emphasizes the importance of ensuring clean energy sources for maximum efficiency.
2. Design Electric Heating System: This phase involves making space for heating elements and designing an electric heating system tailored to the specific process requirements.
3. Remove Old Gas System: Retrofitting the existing system involves removing the gas-fired heating system and making necessary repairs or modifications to the furnace.
4. Install New Electric System: The final step is to install the new electric heating system, ensuring the availability of adequate electrical power.
Principaux acteurs du processus de conversion
L’identification des principales parties prenantes est cruciale pendant le processus d’électrification. Moslow souligne qu'au-delà de la personne-ressource des clients, il est essentiel d'impliquer les personnes chargées de la gestion des clients et de comprendre les initiatives écologiques de l'entreprise. Les représentants d'entreprises qui mènent des initiatives vertes doivent être pris en compte aux côtés des contacts spécifiques au site pour garantir une transition fluide.
Le succès du processus de conversion repose sur une communication et une collaboration efficaces entre les principales parties prenantes, notamment la personne-ressource des clients, les personnes chargées de la gestion des clients et les fers de lance des initiatives vertes.
« Le succès du processus de conversion repose sur une communication et une collaboration efficaces entre les principales parties prenantes, notamment la personne-ressource des clients, les personnes chargées de la gestion des clients et les fers de lance des initiatives vertes. Il est essentiel de comprendre les motivations derrière la conversion, qu'il s'agisse des initiatives vertes à l'échelle de l'entreprise ou des objectifs spécifiques basés sur le site, afin de garantir une transition harmonieuse », insiste Moslow.
Pourquoi Kanthal est le choix de prédilection
Kanthal s'impose comme le choix de prédilection des clients qui adoptent les processus électriques. Moslow explique pourquoi.
« Avec une large gamme d'éléments de cartouche métallique, d'éléments chauffants en carbure de silicium et d'éléments chauffants MoSi2, Kanthal offre la flexibilité et la personnalisation nécessaires pour répondre aux différents besoins en matière de fours et aux exigences de température. Kanthal est ainsi le partenaire qui garantira la réussite de la transition. »
« La réussite de la conversion dépend du choix des matériaux des éléments chauffants électriques. Fort de plusieurs décennies d'expérience, Kanthal a développé une vaste gamme de matériaux qui répondent aux exigences de température et aux conditions atmosphériques de divers processus industriels », ajoute Moslow.
Long-term benefits of the transition
The shift to electric processes yields several long-term benefits:
- Improved Energy Efficiency: Electric systems can achieve nearly 100% thermal efficiency, significantly reducing energy costs compared to gas systems.
- Increased Thermal Efficiency: Electric heaters utilize more heat within the furnace, minimizing losses with exhaust gases.
- Precise Temperature Control: Electric systems offer precise temperature control, enabling improved process optimization.
- Excellent Temperature Uniformity: Electric heating provides consistent and even temperatures across the entire process, enhancing product quality.
- Cleaner, Quieter, and Safer Environment: Electric heaters emit no harmful exhaust gases in the factory, resulting in a cleaner and quieter working environment and enhancing safety.
- Zero CO2 Emissions: If the electric heater is powered by renewable energy, then the process effectively becomes emissions-free, aligning with sustainability goals.
- Minimal Maintenance: The absence of excessive oxidation and combustion byproducts reduces the need for maintenance and cleaning, which is particularly beneficial in industries like steel manufacturing.
En résumé, la transition vers des processus industriels alimentés par l’électricité est un moyen intelligent pour les industries du monde entier de répondre aux préoccupations environnementales et d’améliorer leur efficacité, tout en réduisant les émissions et en garantissant un avenir durable.