Il y a de multiples raisons pour lesquelles les usines, les entreprises et les personnes partout dans monde essaient de faire des économies d'énergie. Certains réduisent leur consommation énergétique pour diminuer les coûts liés à l'énergie et améliorer leur capacité de production, tandis que d'autres sont motivés par des enjeux environnementaux, les réglementations ou le souhait d'améliorer l'image de leur entreprise.

Dans un premier temps, cet article traite des initiatives récentes en matière d'économies d'énergie, puis détaille certains points dont les responsables d'usine peuvent s'inspirer pour mettre en place une démarche globale, proactive et durable d'économie d'énergie.

L'essor des machines à vapeur durant l'ère industrielle au 18e siècle a renforcé l'intérêt d'utiliser l'énergie le plus efficacement possible ; et a permis de développer le domaine du génie mécanique qui, à l'époque, était principalement consacré au développement de technologies toujours plus gourmandes en énergie. James Watt, le père de la machine à vapeur, était un ingénieur mécanicien qui a associé la physique à ses travaux pour développer un moteur plus efficace. Les recherches de Sadi Carnot, Rudolf Clausius et Lord Kelvin ont conduit à l'élaboration de la seconde loi de la thermodynamique, qui stipule qu'il existe une limite supérieure à la conversion de la chaleur en travail.

La découverte de nouvelles sources de carburant et le développement de l'électricité au 19e siècle ont conduit à la production de moteurs toujours plus efficaces. Le développement de moteurs électriques de petite taille, dont le pionnier fut Nikola Tesla, a mené à l'invention d'innombrables appareils électroniques de petite taille bien plus efficaces que les machines à combustion.

Au début du 20e siècle, le développement des moteurs à vitesse variable a augmenté les capacités et l'efficacité des appareils électriques. Tandis que les équipements électriques devenaient omniprésents dans l'industrie, la production des usines augmentait, de même que la pollution générée par celles-ci, ainsi que par les voitures et les centrales électriques.

Afin de lutter contre ce problème, les gouvernements du monde entier ont commencé à prendre des mesures pour réguler la consommation énergétique dans l'industrie. Le Japon a été l'une des premières nations à agir, avec la mise en œuvre des "Heat Management Regulations" (réglementations de gestion de la chaleur) en 1947. Ces réglementations ont appelé les industries à mettre en place des processus de chauffage plus efficaces, à réduire les déperditions calorifiques, à récupérer et réutiliser les sources de chaleur autant que possible. Aux États-Unis, la détérioration de la qualité de l'air dans certaines grandes villes telles que Los Angeles, a conduit à instaurer en 1955, "l'Air Pollution Control Act" (loi sur le contrôle de la pollution de l'air) qui régule les émissions industrielles. Au Royaume-Uni, le "smog" (brouillard) généré par les usines devint un problème de santé majeur et, , le gouvernement a mis en place le "Clean Air Act" (loi sur l'air pur) en 1956 pour y faire face. D'autres pays ont également introduit des réglementations similaires à cette époque.

Les crises énergétiques mondiales dans les années 1970, ainsi que les catastrophes environnementales et les changements climatiques ont forcé les gouvernements à imposer des réglementations plus strictes sur l'énergie dans l'industrie. Celles-ci, ainsi que le désir de réduire les coûts énergétiques, ont permis d'améliorer considérablement l'utilisation de l'énergie dans l'industrie, en particulier dans les années 70 et 80. Le développement technologique a également rendu l'électronique grand public et les transports plus efficaces énergétiquement. Plus récemment, des accords internationaux promus par la Convention-Cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (notamment le Protocole de Kyoto et l'Accord de Paris) ont fixé des seuils d'émissions stricts pour les différents pays du monde et encouragé les pays participants à mettre en place des réglementations environnementales rigoureuses.

Pour les usines industrielles et les entreprises, il y a cinq raisons principales de faire des économies d'énergie :

1. Améliorer la production en optimisant la qualité de la vapeur et le chauffage du produit

Quand l'utilisation de la vapeur n'est pas optimisée, trois problèmes majeurs susceptibles de réduire la production peuvent apparaître :

1. La contre-pression dans le réseau de retour condensats, engendrée par des bypass ouverts ou des purgeurs fuyards, peut faire diminuer les taux de production.

2. La vapeur ou le condensât perdus en quantité augmente le besoin en eau d'appoint. Cette dernière nécessite d'être chauffée avec de la vapeur provenant de la chaudière ; vapeur qui aurait pu être plutôt utilisée pour chauffer un process.

3. La vapeur et le condensât déviés ou perdus peuvent faire baisser la température de la vapeur de la chaudière, ce qui a un impact direct sur la différence de température logarithmique moyenne (DTLM) entre les côtés chauds et froids du transfert de chaleur. L'utilisation de l'énergie de la vapeur devrait être optimisée non seulement pour réduire les coûts énergétiques, mais aussi en tant qu'élément stratégique pour maximiser la production.

2. Améliorer la compétitivité en réduisant les coûts

Les coûts énergétiques représentent une grande partie des dépenses d'une entreprise, réduire sa consommation énergétique est donc un moyen efficace pour augmenter ses profits, du fait de l'impact direct sur les résultats financiers.

3. Empêcher l'épuisement des réserves de carburants fossiles

De nouveaux procédés pour produire l'énergie en utilisant des ressources renouvelables ont été mis au point, et les chercheurs développent des méthodes plus efficaces chaque année pour générer les énergies renouvelables. Pourtant, les ressources qui ne sont pas renouvelables seront bientôt épuisées. Récemment, de nouvelles méthodes d'extraction du pétrole et du gaz naturel ont été élaborées, parmi lesquelles : le forage transversal, l'extraction de pétrole des sables bitumineux, les procédés de drainage gravitaire assisté par injection de vapeur (SAGD) et les puits de forage dans l'île de Sakhaline à des profondeurs dépassant 12 000 mètres (40 000 pieds). Puisque ces conditions d'extraction sévères sont déjà utilisées aujourd'hui, à quoi peut-on s'attendre dans 100 ans ? Il est estimé aujourd'hui que l'ensemble du pétrole et du gaz naturel liquéfié (GNL) sur Terre pourrait être épuisé dans 50 ans environ, et le charbon dans à peine plus de 100 ans. Quel que soit l'impact des énergies renouvelables, il est donc crucial d'utiliser des ressources naturelles le plus efficacement et le plus modérement possible. Ceci pour le bien de notre planète, ainsi que pour les générations futures qui vont dépendre des ressources énergétiques disponibles.

4. Réduire l'impact environnemental

La progression des changements climatiques impose de prendre des mesures urgentes au niveau mondial pour contre ces effets. En particulier, la réduction des gaz à effet de serre comme le CO₂ grâce au développement des énergies renouvelables et leur préservation. Ceci est devenue une tâche vitale pour les nations, les entreprises et les individus.

5. Être socialement responsable

L'industrialisation a permis d'acquérir des technologies améliorées et des produits facilement accessibles, ce qui a simplifié nos vies, mais aussi créé des problèmes environnementaux qui affectent la planète toute entière. Les consommateurs attendent désormais des entreprises qu'elles soient responsables et qu'elles prennent des initiatives pour atténuer les effets futurs et remédier aux problèmes environnementaux actuels. Au nom de la responsabilité sociale des entreprises (RSE), les sociétés doivent réduire l'impact environnemental de leurs pratiques commerciales, de leurs produits et services ; elles doivent aussi communiquer leur consommation d'énergie, leurs émissions de carbone et toute information relative aux impacts environnementaux. Les grandes entreprises se sont rendues compte que le fait d'agir sur leur empreinte environnementale était un moyen efficace d'améliorer leur image de marque et d'obtenir le soutien du public pour leurs opérations locales.

Les économies d'énergie dans les grandes entreprise débutent dans le bureau de la Direction !