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S’engager sur la voie de la décarbonation : le bon moment pour agir

Ce 22 novembre, l’AEnEC a rassemblé, à l’occasion de son 23e Forum romand tenu au Switzerland Innovation Park de Bienne, 120 représentants d’entreprises et d’administrations, ingénieurs, techniciens et chercheurs. Au menu : efficacité énergétique, décarbonation et économie circulaire dans la double perspective des progrès techniques et des évolutions législatives en Suisse mais aussi dans l’Union européenne.

En 23 ans d’existence, l’AEnEC s’est installée, pour près de 4800 entreprises suisses, comme un précieux relais entre les exigences légales et les réalités du terrain. Tant le directeur de l’Agence, Frank Ruepp, que son responsable romand, Martin Kernen, ont pu souligner, en introduction à ce forum, la pertinence de son titre – « Le bon moment pour agir » – en raison des hausses des coûts de l’énergie mais aussi de l’entrée en vigueur prochaine de la loi sur le CO2 et de la loi Climat et Innovation (LCI), deux lois qui introduisent des incitations pour les entreprises à s’engager rapidement sur la voie de la décarbonation.

Entraînements électriques, batteries…

Ce 23e forum AEnEC a apporté, comme les précédents, des éclairages sur quelques-uns des moyens d’action les plus actuels, avec des orateurs provenant de fronts « chauds ». Ainsi, le professeur Andrea Vezzini, directeur du Centre Stockage d’énergie, HES bernoise, a détaillé les perspectives d’amélioration dans l’efficacité des entraînements électriques industriels, à la fois au niveau du matériel, de son dimensionnement et, plus important encore, de l’optimisation de son fonctionnement selon les besoins réels. Il s’agit d’un enjeu majeur pour économiser de l’énergie et des coûts sachant que pompes, ventilateurs et autres équipements entrainés par des moteurs électriques peuvent représenter jusqu’à 80 % de l’électricité consommée par une entreprise ! Sa collègue co-directrice, la professeure Priscilla Caliandro, a évoqué un autre maillon crucial de la transition énergétique et de la décarbonation : le stockage à court terme de l’énergie par l’intermédiaire de batteries, qu’elles soient dévolues à la mobilité ou à des applications stationnaires. Ce domaine de recherche est le versant complémentaire des solutions de stockage d’une saison à l’autre de l’énergie issue d’une production renouvelable – stockage notamment sous forme de gaz de synthèse.

Tourner en rond judicieusement : l’économie circulaire

Si l’AEnEC s’est dans un premier temps concentrée sur l’énergie, sa récente prestation « Gestion efficace des ressources » étend désormais ses modèles d’action à la gestion de l’ensemble des ressources et à une promotion de l’économie circulaire. Spécialiste de ce domaine, Nadja Lavanga, conseillère AEnEC et ingénieure chez Intep – IntegralePlanung, a offert un tour d’horizon des législations au niveau européen et suisse qui tracent la voie vers cette économie repensée, vers des bouclements de cycles de matières et d’énergie, vers la neutralité carbone. C’est d’ailleurs un bel exemple d’économie circulaire qui a conclu le cycle d’exposés du matin : Raphaël Broye, fondateur et directeur de Panatere S.A., a expliqué comment son entreprise recycle en circuit court des déchets métalliques industriels sans eau ni rejet et sans énergie autre que celle du soleil, concentrée par des réflecteurs. L’acier ainsi recyclé présente un bilan CO2 165 fois meilleur que celui, « neuf », obtenu après extraction du minerai en haut fourneau et affinage de la fonte. Panatere S.A. croule aujourd’hui sous les demandes, l’économie circulaire fait peu à peu son chemin.

Le bon équilibre entre théorie et pratique a été assuré également par les ateliers qui ont suivi, appuyés sur des exemples concrets. Il a été question cette année de la décarbonation vue de deux entreprises et de l’optimisation des entraînements électriques – encore ce domaine très actuel, porté par le programme INCITE de la Confédération auquel l’AEnEC est associée. Il a été aussi proposé aux participantes et participants la visite d’un laboratoire de recherche sur les batteries et l’hydrogène, ainsi qu’un échange direct avec des représentants de l’OFEV, questions & réponses autour de la nouvelle loi sur le CO2

La journée s’est conclue par un exposé de Claude A. Stettler, de la Fondation Digger, dont la vocation est d’offrir « un déminage humanitaire sûr, rapide et économique ». Le conférencier a pu souligner ce point commun entre la Fondation Digger et l’AEnEC : convaincre de l’urgence à agir. Comme un retour au titre de ce forum, « le bon moment pour agir » !

Au début 2025, trois modifications législatives importantes pour les entreprises entreront simultanément en vigueur.  

Il s’agit premièrement de la Loi Climat et Innovation, approuvée en votation en juin 2023. Ce texte vise le zéro net, y compris pour l’industrie, et il prévoit un soutien à l’investissement de 200 millions par année pendant six ans pour les projets innovants.  

En deuxième lieu, la loi sur le CO2 a été révisée. Désormais, les petites entreprises peuvent aussi demander le remboursement de la taxe sur le CO2 en prenant un engagement de réduction. Ce texte prévoit également des soutiens à la production de gaz renouvelable à partir de surplus d’électricité. 

Enfin, le troisième dispositif légal est la loi relative à un approvisionnement en électricité sûr approuvée par le peuple le 9 juin 2024, qui a pour objectif le renforcement massif de la production d’électricité renouvelable et l’amélioration du stockage. 

Exigeant, ce nouveau cadre légal offre d’incroyables opportunités d’innovation pour les entreprises. Il convient en particulier de tirer parti des synergies possibles entre la décarbonation de l’industrie et l’approvisionnement électrique hivernal.   

Le défi de la haute température dans l’industrie

Pour l’industrie, le volet le plus difficile à décarboner est celui de la haute température. En effet, jusqu’à 100°, voire bientôt 150°, il est tout à fait possible de produire de la chaleur avec des pompes à chaleur économes en électricité ou de la récupération. En revanche, au-delà de 150°, un segment qui représente environ 70% de la consommation de chaleur de l’industrie, il faut en général soit du combustible, soit de l’électricité directement convertie en chaleur. Cela implique, en tout cas partiellement, de disposer de gaz climatiquement neutre. Or, à grande échelle, le biogaz ne suffira pas. Il convient donc miser sur les gaz de synthèse produits à base d’électricité.  

Valoriser la surproduction électrique estivale

Techniquement, il est possible d’utiliser les surplus d’électricité solaires et hydroélectriques de l’été pour produire de l’hydrogène ou du méthane climatiquement neutre, puis de stocker ces gaz afin de produire de l’électricité en hiver. Cette stratégie présente cependant un défaut majeur : la conversion de l’électricité en gaz de synthèse induit des pertes importantes de l’ordre de 30 à 50 %. Ensuite, la reconversion de ce gaz en électricité induit de nouvelles pertes. Avec ces technologies, il faut environ 3 kWh estivaux pour obtenir 1 kWh hivernal. La double conversion induit donc des déperditions considérables. 

Dans la partie VI de mon ouvrage (voir bio ci-après), je propose une autre stratégie : dimensionner la production solaire, éolienne et hydraulique pour disposer de suffisamment d’électricité en hiver. Et utiliser les surplus estivaux pour obtenir du gaz de synthèse destiné en priorité à l’industrie, ce qui évite les pertes inhérentes à la reconversion du gaz renouvelable en électricité. En abordant conjointement les deux problèmes, nous obtenons une meilleure efficacité globale. 

Grâce au nouveau cadre législatif, ce scénario peut désormais devenir une réalité tangible. On entre en phase de réalisation, et que le meilleur gagne ! 

L’auteur

Conseiller national et membre de la CEATE-N, Roger Nordmann est aussi membre du Conseil d’administration de Groupe e SA et préside celui de Planair SA.  

Il est actif comme consultant indépendant et a publié «Urgence énergie et climat – investir pour une transition rapide et juste » (Favre, 2023, offre spéciale pour les lecteurs/lectrices de Fokus : https://rogernordmann.ch/livre-avec-rabais/

À l’horizon 2030, le groupe Cendres+Métaux ambitionne de n’émettre presque plus de CO2 pour les scopes 1 et 2. Avec l’appui de l’Agence de l’énergie pour l’économie (AEnEC), l’entreprise a donc élaboré un Plan Décarbonation pour son site de Biel-Bienne. Ce plan prévoit diverses mesures d’amélioration, dont quelques-unes sont déjà lancées.

Felix Eichenlaub, conseiller AEnEC, Raïna Rasper, Head of Corporate Responsibility de Cendres+Métaux, et Raffaele Caruso, Head of Facility Management de Cendres+Métaux, forment désormais une équipe bien rodée. de Cendres+Métaux, forment désormais une équipe bien rodée.

Raïna Rasper, Felix Eichenlaub et Raffaele Caruso veulent réduire à zéro les émissions de CO2 pour les scopes 1 et 2 d’ici 2030, si possible.

Le groupe Cendres+Métaux de Biel-Bienne s’est spécialisé dans la sous-traitance de composants micromécaniques en alliages de titane et de métaux précieux, comme en témoignent des vis d’apparence ordinaire, qui sont pourtant des implants en titane destinés au secteur de la technique médicale, ou encore de petites pièces métalliques qui sont en fait des composants qui serviront principalement à fabriquer des masses oscillantes pour montres.

Dans le domaine de l’énergie, Cendres+Métaux a décidé de restreindre ses émissions à quelques tonnes de CO2 à peine pour les scopes 1 et 2 de son site de Biel-Bienne à l’horizon 2030. Pour y parvenir, la société s’appuie notamment sur son Plan Décarbonation et les diverses mesures d’amélioration qu’il contient. « Dans la conception globale d’une stratégie de décarbonation, le plus grand défi sont en fait les nombreuses interdépendances qu’il faut prendre en compte dès la planification », explique Raffaele Caruso, Head of Facility Management. « Ces interdépendances concernent notamment les travaux de transformation, le cycle de vie complet des installations de ventilation et de climatisation, la planification des capacités, mais englobent aussi la stratégie générale de l’entreprise. » Pour le responsable, l’élaboration d’un Plan Décarbonation est un défi aux bénéfices multiples : « Un défi, parce qu’il nous pousse à analyser de manière approfondie la technique du bâtiment et ses interdépendances avec diverses installations, et parce que plusieurs intervenants – nos responsables de la durabilité par exemple – y ont également participé », décrit-il. « Mais il apporte aussi des bénéfices multiples, car il nous a permis d’acquérir énormément de connaissances et nous comprenons mieux comment nous allons mettre en œuvre notre objectif climatique. Notre Plan Décarbonation nous a aidés à mesurer le potentiel d’impact de nos mesures d’amélioration et à planifier de manière ciblée leur mise en œuvre jusqu’en 2030. »

Remplacer les chaudières à gaz

Cendres+Métaux ne s’est pas contentée de prévoir des mesures de décarbonation, elle en a déjà lancé certaines. Aujourd’hui, elle n’utilise déjà plus qu’un volume très limité de gaz naturel dans ses processus de production, comme l’explique Raffaele Caruso : « L’année dernière, 2 % seulement de notre consommation de gaz naturel a servi aux processus de production, le reste a été utilisé pour la production de chaleur. Notre production dépend donc principalement de l’électricité. Dans ce domaine, notre défi consiste à concevoir nos processus de production avec une performance énergétique maximale. » Actuellement, le parc de bâtiments de Cendres+Métaux compte encore deux chaudières à gaz destinées au chauffage. Leur remplacement par une nouvelle production centrale de chaleur et de froid est prévu pour 2027, avec à la clé, comme le souhaite l’entreprise, des économies annuelles de l’ordre de 21 tonnes d’équivalents CO2. « En ce moment, nous refroidissons une partie des machines de production au moyen de systèmes de refroidissements séparés, qui rejettent à leur tour de la chaleur dans l’air ambiant. Cet air doit ensuite être refroidi dans une installation de ventilation, ce qui est inefficace », détaille Raffaele Caruso. « Nous sommes en train de renouveler notre parc de machines et nous avons planifié un nouveau réseau de refroidissement : ce réseau utilise les eaux souterraines pour refroidir efficacement les machines, et les rejets thermiques du parc de machines sont employés pour le chauffage. » Cette mesure d’amélioration joue un rôle important dans un autre registre, car elle contribue à ménager la santé des personnes employées dans la zone de production, où les températures peuvent rapidement dépasser 30 °C en cas de canicule estivale prolongée.

Optimiser le pilotage d’une pompe à chaleur pour exploiter un important potentiel

Pour centraliser sa production de chaleur et de froid, l’entreprise veut installer trois pompes à chaleur de 600 kW appelées à assurer la totalité de la production de chaleur et de froid sur le site. « À moyen terme, le potentiel de décarbonation le plus important est offert par une nouvelle production centrale de chaleur et de froid, avec l’ammoniac comme réfrigérant naturel », détaille Raffaele Caruso. Une autre mesure prévue jusqu’à 2030 vise les émissions directes et consiste à électrifier la flotte.

Une mesure déjà mise en œuvre est l’optimisation du pilotage de la pompe à chaleur : lorsque la température extérieure est comprise entre 0 et 5 °C, la pompe à chaleur couvre le besoin en chaleur sans recours au gaz naturel ; en dessous de 0 °C, le chauffage à gaz est employé. Pour Raffaele Caruso, cette optimisation a été le plus fort levier dans la réduction de l’intensité en CO2 durant l’année écoulée : « L’optimisation du pilotage nous offre un potentiel d’économies de 42,2 tonnes d’équivalents CO2 par an », précise-t-il.

Des collaborateurs et collaboratrices qui s’impliquent

De surcroît, Cendres+Métaux a fait construire une installation photovoltaïque sur les toits de ses bâtiments de production. Durant les sept premiers mois qui ont suivi sa mise en service, elle a déjà produit 141 MWh d’électricité. Cette mesure est la plus coûteuse de toutes celles prises à ce jour pour améliorer la performance énergétique. Il faut dire que la consommation d’électricité de Cendres+Métaux est considérable. Comme cette électricité est produite par l’hydraulique suisse, les émissions de CO2 du scope 2 sont négligeables. Mais dans la perspective du scope 3, les émissions qui ont un impact sur le climat sont importantes, puisque la construction des centrales hydrauliques a occasionné des émissions importantes. De plus, les émissions de méthane liées aux étendues d’eau, comme les lacs de retenue, pèsent d’un certain poids dans le scope 3. Il va toutefois de soi que Cendres+Métaux n’a pas de prise sur ces émissions.

L’entreprise biennoise met donc tout en œuvre pour gagner en efficacité et pour réduire ses émissions. L’engagement des collaborateurs et collaboratrices n’est pas pour rien dans la réussite d’un tel projet. « Ils sont nombreux à être fiers de travailler pour une entreprise qui s’engage pour l’environnement », relate Raffaele Caruso. Les mesures de réduction déjà prises ont été accueillies positivement. « La plupart connaissent l’importance de la protection du climat et de l’efficacité énergétique et sont prêts à y contribuer. »

La boucherie Bigler SA a conclu une convention d’objectifs dans le cadre de l’Agence de l’énergie pour l’économie (AEnEC) en 2004 déjà. Depuis, cette entreprise familiale a mis en œuvre de manière continue des mesures grâce auxquelles elle améliore son efficacité énergétique et réduit ses émissions de CO2. Elle vise une décarbonation complète.

Pascal Frey, directeur technique adjoint chez Bigler, et Lucas Rämi, conseiller AEnEC (de gauche à droite).

Depuis deux décennies, avec l’appui de l’Agence de l’énergie pour l’économie (AEnEC), la boucherie Bigler SA a mis en œuvre de nombreuses mesures d’amélioration de son efficacité énergétique. Trois exemples de son engagement : la chaleur nécessaire pour la machine de lavage industrielle est produite par électricité au lieu de gaz ; la pompe à chaleur à haute pression installée offre une puissance thermique de 870 kW ; et une installation photovoltaïque posée sur le toit produit une puissance crête de 620 kW. « Ces six dernières années seulement, nous avons mis en œuvre une cinquantaine de mesures d’amélioration », explique Markus Bigler, CEO de l’entreprise familiale. « Par exemple, nous exploitons systématiquement les rejets thermiques, nous avons optimisé les installations de ventilation et nous avons installé des éclairages LED. »


Le système de gestion centralisée des bâtiments mis en place pour les cinq sites de la société a demandé un effort important. « Cette mesure nous a occupés durant près de cinq ans », relate le directeur. Il faut aussi dire que certains projets ont changé de mains, car l’équipe avait évolué pendant cette période. De plus, poursuit-il, « la conception de notre système de gestion centralisée était aussi un projet pilote pour notre partenaire système, qui a aussi procédé à l’installation. Notre partenaire et nous-même avions donc du pain sur la planche. »


La technique de mesurage n’était pas en reste : avant de pouvoir l’installer, il a fallu commencer par définir les points de mesurage, nécessaires en très grand nombre pour le système de gestion centralisée des bâtiments. « Aujourd’hui, nous sommes très fiers et très satisfaits de ce système », constate Markus Bigler : « il nous renseigne en temps réel sur ce qui se passe et où cela se passe. Nous sommes aussi renseignés en permanence sur la consommation d’énergie. Nous repérons donc rapidement des pannes ou des évolutions anormales et nous pouvons intervenir. »


L’année dernière, la boucherie a également élaboré un Plan Décarbonation avec l’AEnEC. Ce travail, qui s’est déroulé en plusieurs étapes, s’est fait en collaboration avec les responsables de la production, de la logistique et de la technique. Il a notamment débouché sur un plan complet des émetteurs de CO2 : ils se trouvent dans le parc des installations, dans la flotte des poids lourds et dans les installations frigorifiques. Avec l’appui de Daniel Meier, conseiller AEnEC, et de son équipe, un Plan Décarbonation a alors été préparé. Il présente pas à pas les démarches que la boucherie Bigler peut entreprendre pour être exempte d’installations fossiles et pour éliminer ses émissions de CO2 à un horizon de dix à quinze ans. Cette approche concerne la production et la logistique, qui correspondent aux scopes 1 et 2.


Bigler SA fait aussi figure de pionnière concernant la saisie des émissions du scope 3 : elle est en effet l’une des premières entreprises du secteur de la boucherie qui a dressé le bilan des émissions de gaz à effet de serre tout au long de sa chaîne de création de valeur. Dans cet esprit, elle a rejoint l’initiative Science Based Target (SBTi) et s’est engagée à adopter ses exigences. Le bilan a mis en évidence que les émissions du scope 3 constituaient la plus grande part du total de ses émissions ; et dans le scope 3, la plupart des émissions proviennent de la création de valeur dans l’agriculture. « Donc, si nous voulons réduire les émissions dans ce domaine, cela ne pourra se faire qu’en étroite coopération avec l’agriculture », explique Markus Bigler. Pareille coopération doit aussi inclure d’autres organisations sectorielles et les autorités fédérales. « Nous devons nous mettre d’accord sur un programme commun. Nous participons à ces organes, et nous sommes en première ligne pour y travailler. »

La production n’a pas été affectée

Pour quelle raison Bigler SA a-t-elle opté pour le SBTi et pour le Plan Décarbonation de l’AEnEC ? « La durabilité est un élément fondamental dans la manière dont nous envisageons notre entreprise. Lorsqu’un gros client s’est adressé à nous pour suggérer que nous nous engagions dans la démarche SBTi, il a donc enfoncé des portes ouvertes », raconte Markus Bigler. « L’AEnEC nous a contactés au sujet du Plan Décarbonation. Nous avons constaté ensemble que le Plan couvrait une large part de l’état des lieux et des objectifs du projet SBTi. »


En dépit de l’ampleur des mesures d’amélioration mises en œuvre par Bigler SA et ses 600 collaborateurs et collaboratrices, grâce à la planification et à la mise en application, la production n’a jamais été affectée, souligne Markus Bigler. « Tout doit être mis en œuvre pendant que l’exploitation tourne », explique le CEO : « chez nous, l’exploitation ne s’arrête jamais. »


Daniel Meier, conseiller AEnEC, trouve lui aussi remarquable que la production n’ait pas été arrêtée : « La plupart du temps, la mise en œuvre des mesures nécessite un arrêt des installations de production, ce qui complique, voire empêche cette mise en œuvre », observe-t-il.


Depuis qu’elle s’est engagée avec l’appui de l’AEnEC, Bigler SA a réussi non seulement à réduire ses émissions de CO2 d’un cinquième, malgré l’ajout d’un nouveau bâtiment de production, mais encore à améliorer sa performance énergétique d’un quart. Le partenariat avec l’AEnEC est donc un avantage pour Markus Bigler : « Je suis content que nous ayons pu commencer à travailler avec l’AEnEC rapidement », juge-t-il. « Nous avons élaboré et mis en œuvre un grand nombre de projets. Je trouve que l’AEnEC a toujours été très compétente et disponible. »

Plus d’informations

Le Conseil national et le Conseil des États ont adopté un projet de loi destiné à renforcer l’économie circulaire. Ce projet demande à la Confédération et aux cantons de préserver les ressources naturelles en lien avec les produits et les bâtiments en fermant les cycles des matières.

Conformément à cette nouvelle loi, la Confédération et les cantons doivent veiller à ce que les ressources naturelles soient préservées tout en tenant compte des atteintes à l’environnement causées à l’étranger. Il est notamment prévu que les déchets doivent être réutilisés ou faire l’objet d’une valorisation matière lorsque la technique le permet et que cela est économiquement supportable. Cet objectif concerne surtout les métaux valorisables, les matériaux de démolition, le phosphore contenu dans les boues d’épuration, l’azote des STEP et les déchets se prêtant au compostage ou à la méthanisation.


Le projet de loi a fait l’objet de débats, durant lesquels des divergences sont apparues par exemple concernant les compétences du Conseil fédéral. Une majorité de la commission du Conseil national chargée de l’examen préalable voulait que le gouvernement puisse expressément demander aux détaillants de livrer leurs produits biogènes invendus à des installations de biogaz équipées pour le tri des emballages plastiques. Cette proposition a été rejetée.

Informations

Le 28 novembre 2023, le Forum INCITE sera le lieu de rencontre de tous les partenaires concernés par l’optimisation énergétique des entrainements électriques : entreprises utilisatrices, fournisseurs d’équipements, conseillers et conseillères en énergie, autorités. L’évènement aura lieu à Berne à l’Eventforum.

Les thèmes principaux du Forum INCITE 2023 sont les suivants :

  • Contexte politique, stratégie de la Confédération
  • Point de vue de l’économie, aspect stratégique de l’efficacité énergétique
  • Programme INCITE SuisseEnergie.

Le thème englobe tous les systèmes entrainés par des moteurs électriques dans un contexte industriel ou de services. Sont inclus notamment les pompes et ventilateurs mais aussi les équipements de production tels que les machines-outils avec leurs périphériques.

Plus d’informations