L'Allemagne finance le refroidissement de l'acier par cycle d'air

ALLEMAGNE : Le ministère fédéral allemand de l'Environnement (BMUV) finance à hauteur de 200 000 € un processus de refroidissement plus respectueux de l'environnement pour la trempe de l'acier, qui promet d'importantes économies d'énergie.

La chambre froide innovante utilisant un refroidisseur d'air, une collaboration entre la société de trempe par induction Rudolf Rieker GmbH et Refolution Industrie Kälte GmbH, un spécialiste de la réfrigération industrielle basé à Karlsruhe.

Rudolf Rieker GmbH, basée à Leingarten (Bade-Wurtemberg), est l'un des plus grands ateliers de trempe par induction en Europe. Le processus de trempe est une étape importante dans la production d'acier. Il s'agit de chauffer l'acier à haute température, puis de le refroidir très rapidement. Cela transforme la structure austénitique en une structure martensitique pour donner la dureté souhaitée.

Le processus de refroidissement utilise actuellement de l'azote liquide, qui est pulvérisé dans une chambre froide. Or, l'azote liquide est associé à des dépenses énergétiques non négligeables pour sa production, son transport et son stockage ainsi qu'à des risques en exploitation.

Le nouveau système de Refolution est basé sur la technologie du cycle à air développée par le fabricant suisse Mirai Intex. Il s'affranchit de l'utilisation traditionnelle de l'azote liquide, atteignant pour la première fois des températures de -80°C avec un refroidisseur d'air.

Bien qu'il y ait des coûts d'investissement significativement plus élevés par rapport aux procédés conventionnels, ceux-ci sont compensés par d'importantes économies potentielles d'énergie et d'émissions de gaz à effet de serre. Le procédé nouvellement développé n'a qu'à tenir compte des besoins énergétiques pour faire fonctionner les refroidisseurs d'air sur site, qui sont réduits d'environ 30 % grâce à la récupération de chaleur dans des chambres de refroidissement alternées. Globalement, une économie d'énergie d'environ 410MWh est anticipée, ce qui correspond à une économie d'environ 60-68% par rapport au procédé conventionnel.

"Le processus innovant financé peut apporter une contribution importante à la réduction des émissions de gaz à effet de serre - ainsi qu'à la prévention des émissions d'azote", a commenté Christian Kühn, secrétaire d'État parlementaire du ministère allemand de l'environnement. "De telles innovations en matière de protection du climat et de l'environnement dans la production d'acier profitent non seulement à la viabilité future de l'économie allemande, mais peuvent également devenir un succès à l'exportation."

La technologie du cycle à air n'est pas nouvelle, étant utilisée à bord des navires il y a plus de cent ans. Il est encore utilisé aujourd'hui dans les systèmes de climatisation des avions. La technologie présente un certain nombre d'avantages et les progrès récents dans la conception et les matériaux des compresseurs à grande vitesse ont fait de la machine à cycle d'air un rival de la technologie de compression de vapeur établie.

La machine à cycle d'air Mirai résout les problèmes d'alimentation en réfrigération dans la plage de température de -40ºС à –80°С et moins. Dans la machine à cycle à air, l'air est réchauffé lors de la compression et refroidi lors du processus de détente. Selon Mirai Intex, cela permet de réguler la température avec une grande précision à la sortie et d'atteindre des températures ultra basses pour les processus de congélation ou de stockage.

Refolution a été fondée en 2019 dans le but de relever les défis du changement climatique en utilisant uniquement des réfrigérants "naturels". Parmi une gamme variée de projets, il a eu beaucoup de succès en fournissant des systèmes de lyophilisation pour des applications pharmaceutiques.