Cooperl Arc Atlantique, groupe coopératif agroalimentaire, a réalisé une étude d’opportunité sur le mix énergétique bas carbone pour la décarbonation de son site industriel.

Cooperl est un groupe coopératif agroalimentaire français créé et administré par des agriculteurs. Le groupe, créé en 1966, s'organise autour de 8 branches d'activités : l'élevage de porcs et bovins, la nutrition animale, les équipements liés à l'élevage, l'environnement (avec notamment la production de biogaz et biocarburants), l'activité industrielle porcine, l'activité industrielle bovine, les activités industrielles de salaisons et la distribution. 
 
En 2020, le site de Montreuil-sous-Pérouse, de la branche d'activité Nutrition Animale, a produit 600 000 tonnes d'aliments (2300 t/jour en moyenne), dont 70% de granulés et miettes et 30% de farine. 
Le profil énergétique du site est caractérisé par un fort besoin de force motrice et de chaleur pour les process de granulation et de séchage du mais lors de la période de collecte.  

Cela se traduit aujourd'hui par une consommation énergétique moyenne et totale de 37,7 MWh / an, avec 29% de l'apport énergétique provenant de gaz naturel. Cette consommation de gaz naturel est responsable de 44% des émissions de GES d'origine énergétique du site.  

En plus de la volonté du Groupe Cooperl de s'aligner avec les objectifs de la SNBC (-81% d'émissions de GES d'ici à 2050 par rapport à 2015), les enjeux de décarbonation du site convergent avec la nécessité de réduction de la dépendance aux énergies fossiles mais aussi de maîtrise des coûts d'exploitation dans un contexte de volatilité des prix énergétiques. À noter que le site est certifié ISO50001 et n'est pas soumis aux quotas CO2. 

Enfin, le site dispose d'un potentiel de coproduits méthanisables issus des process (environ 600 tonnes de poussières de céréales et rebus de fabrication). Ces matières organiques sont actuellement valorisées en méthanisation à l'extérieur du site.

  • 37,7 GWh/an

    de consommation énergétique totale moyenne

  • 29%

    Part actuelle du mix énergétique d’origine fossile

  • 4 745 tCO2e/an

    Bilan des émissions de GES

  • L'étude d'opportunité sur le mix énergique bas carbone doit permettre à l'industriel d'avoir une vision exhaustive des solutions de décarbonation compatibles techniquement avec son procédé ainsi qu'une analyse multicritère (technique, énergétique, environnementale et économique) des principaux leviers d'action. 
    Cet accompagnement vient en complément de l'audit énergétique pour proposer des solutions axées sur la décarbonation du mix énergétique du site industriel. Ainsi, 4 thématiques sont analysées : 

    • La récupération de chaleur fatale ; 
    • Les énergies renouvelables thermiques et électriques ; 
    • L'électrification des process ; 
    • La production d'hydrogène. 

    L'étude aboutit à la construction d'une feuille de route de décarbonation à court et long terme (objectif à 2050). 
    L'accompagnement est conduit en amont d'éventuelles études de faisabilité, qui permettront quant à elles d'approfondir les solutions retenues par l'industriel. 

  • L'accompagnement du bureau d'études Inddigo s'est déroulé en 7 étapes sur une période totale de 3 mois. Après une première réunion de lancement et une étude documentaire préalable, le site est visité afin de compléter le diagnostic technique, comprendre en détails les process et recenser l'ensemble des enjeux locaux. 

    L'adéquation entre les besoins du site, les solutions et les ressources disponibles est évaluée. Les 4 axes de décarbonation sont investigués mais tous ne sont pas retenus. Par exemple, une piste d'électrification de la chaudière gaz (pour le maintien en température des cuves de stockage) a été abandonnée car non compatible avec la récupération de chaleur fatale sur les presses et potentiellement moins rentable.

  • A l'issue de l'analyse technico-économique, 5 projets ont été identifiés : 

    1. Récupération de chaleur sur les presses à granulés pour le maintien en température des cuves de stockage liquides.
    2. Changement de vecteur énergétique : remplacement d'un brûleur de séchoir par un brûleur intégrant du biogaz pour valoriser la production issue de l'unité de méthanisation (cf. projet n°5).  
    3. Mise en place d'une chaudière vapeur biomasse d'1,7 MW en remplacement de la chaudière au gaz naturel. Cette solution permettrait de satisfaire près de 97% des besoins vapeur (8,3 GWh/an) et 59% des besoins de chaleur du site. 
    4. Mise en place d'une centrale de panneaux photovoltaïques en toiture et en ombrière, pour une capacité totale de 166 kWc et un taux d'autoconsommation de 100% 
    5. Mise en place d'une unité de méthanisation (3 600t/an) pour la production et la valorisation énergétique de biogaz. Cette installation serait également intéressante à plus large échelle, grâce au réseau d'agriculteurs et d'éleveurs de la coopérative, et permettrait aussi de valoriser les compétences existantes en interne. 
  • Le potentiel de réduction cumulé de décarbonation s’élève à 35% avec des temps de retour sur investissement maîtrisés grâce aux subventions. Il est important de noter qu’il s’agit de chiffrages moyens fournis à titre indicatif (étude de niveau opportunité) qui nécessiteront d’être affinés par une étude de faisabilité plus précise.    

    • Récupération chaleur fatale 
      • Investissement : 94,5 k€ 
      • Subvention éligible : 19,8 k€ (CEE et Fonds Chaleur) 
      • Temps de Retour Brut : 6-8 ans 
      • Gain des émissions directes GES : 52 tCO2e / an 
        (-1% site) 
    • Brûleur biogaz 
      • Investissement : 41,5 k€ 
      • Temps de Retour Brut : 15-20 ans 
      • Gain des émissions directes GES : 66 tCO2e / an (-1% site) 
    • Chaudière vapeur biomasse (100% bois) 
      • Investissement : 1 360 k€ 
      • Subvention : 408 k€ (Fonds Chaleur BCIAT)  
      • Temps de Retour Brut : 10-12 ans (hypothèse augmentation annuelle du prix du gaz naturel de 6%) 
      • Gain des émissions directes GES : 1 400 tCO2e / an      (-32% site) 
    • Centrale PV 
      • Investissement : 208 k€ 
      • Temps de Retour Brut : 10-15 ans 
      • Gain des émissions directes GES : 9 tCO2e / an (-0,2% site) 
    • Unité de méthanisation  
      • Plusieurs voies sont possibles : autoconsommation de biogaz sous forme de chaleur ou cogénération d’électricité. La voie de la valorisation choisie impacte le TRB et les gains CO2 potentiels.  

  • L’étude d’opportunité nous a permis de confronter nos idées de projets de décarbonation avec l’expérience et les méthodes de bureau d’études. Il en résulte des pistes d’optimisation qu’il conviendra d’approfondir par l’application d’une feuille de route cohérente pour s’assurer que notre site contribue aux objectifs français et du groupe Cooperl de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

    Clément MAUBOUSSIN

    Coordinateur Responsabilité Environnementale

    COOPERL ARC ATLANTIQUE

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