Bilan de gaz à effet de serre et d'énergie d'un processus

Question 1

Plan du cours … à différentes échelles

Answer 1

image

Question 2

plan du cours

Answer 2

1. Bilan d’énergie autour d’un procédé
2. Bilans d’émissions directes de gaz à effet de serre d’un procédé

Question 3

Le processus comme unité de base

Answer 3

image

Question 4

Énergie et GES: quantification

Answer 4

électricité, émissions KWh

Question 5

II. Consommation énergétique des procédés

Answer 5

image

Question 6

Rappel: énergie vs puissance

Answer 6

La puissance est un « débit » d’énergie, c.-à-d. une quantité d’énergie produite ou consommée par unité de temps

Puissance : 1W= 1J/s

Énergie 1kWh= kj ou MJ

Question 7

Consommation énergétique des processus

Answer 7

• Souvent assez simple d’évaluer la consommation d’énergie directe d’un processus.
• L’information est normalement directement disponible, facilement calculable ou, dans le pire des cas, estimable.
• On calcule généralement une quantité d’énergie secondaire (i.e., directement utilisable), normalisée par rapport à la fonction du procédé (temps d’utilisation, distance parcourue, etc)

Question 8

Un bâtiment: consommation annuelle

Answer 8

Facture d’électricité: 13 000 kWh par an Relevé de gaz naturel: 2000 m3 par an
Donc une information simple à obtenir

Question 9

Téléviseur: utilisation intermittente

Answer 9

Puissance (disponible dans les spécifications techniques) : 200 W
Consommation énergétique annuelle ?
Pour une utilisation de 2 heures par jour :
200W x 2h/j x 365j/an = 146 kWh/an

Question 10

Une voiture: consommation par distance

Answer 10

Distance parcourue entre deux pleins d’essence : 600 km
Volume d’essence pour un plein : 60 L
Consommation d’énergie : 10 L/100 km

Question 11

Fournaise : consommation par unité de vapeur

Answer 11

Quantité de charbon consommée pendant l’année : 400 tonnes
Quantité de vapeur produite : 1200 tonnes

Énergie : 400/1200=0,33 t charbon/t vapeur

Question 12

Exemple: consommation d’une génératrice

Answer 12

Puissance fournie: 5 kW

Efficacité théorique : 50 % diStan.

Durée d’utilisation : 1h

Énergie fournie : 5 kW* 1h

Énergie consommée :

5 kW * 1h / 0,5 = 10 kWh

Question 13

Émissiosn directes de GES

Answer 13

image

Question 14

Rappel: moles, stoechiométrie

Answer 14

une mole : 6.022×10^23 entités (atomes, molécules)

Masse molaire de l’élément X : la masse de 6.022×10^23 atomes de X (en grammes par mole)

Parce que représenter une réaction chimique en termes du nombre de molécules/atomes traduit beaucoup mieux notre compréhension de ce qui se passe qu’une représentation équivalente en termes de leur masse

Question 15

Estimation des émissions de GES d’un processus

Answer 15

Différentes sources possibles
Sources de combustion fixes
* Sources de combustion mobiles
* Procédés industriels
* Émissions fugitives
* Évacuation
* Torchage
* Déchets
* Eaux usées

Question 16

Quatre méthodes de quantification

Answer 16

1. Surveillance et mesure directe
2. Bilan massique
3. Coefficients d’émission
4. Calculs techniques

Question 17

1. Surveillance et mesure directe

Answer 17

Système de surveillance continue des émissions (émissions enregistrées sur une période prolongée)

Surveillance prédictive des émissions (établissement de corrélations entre les taux d’émissions mesurées et les paramètres des procédés)

• Analyse à la source (par exemple, échantillonnage à la cheminée)

Question 18

Surveillance et mesure directe- exemple

Answer 18

Graphique

Question 19

2. Bilan massique

Answer 19

Application de la loi de la conservation de la masse à un processus

On détermine les émissions comme la différence entre les entrants et les extrants en tenant compte de l’accumulation ou de l’appauvrissement

Question 20

Bilan massique- exemple

Answer 20

exemple avec SF6

Question 21

3. Coefficients d’émission

Answer 21

• Utilisation de coefficients d’émission
  (CE) pour estimer le taux d’émission d’un contaminant résultant d’un processus
• On peut utiliser des CE moyens ou généraux ou bien propres à une technologie particulière

Question 22

Variabilités des coefficients d’émission

Answer 22

Exemple pour une source de combustion stationnaire
Les CE peuvent varier avec
* le type de combustible
* la technologie de combustion
* les conditions d’opération
* la qualité de l’entretien
* l’âge de l’équipement de combustion
Émissionges = Quantitécomb X CEGES,comb

Question 23

Coefficients d’émission du GIEC

Answer 23

tableau

Question 24

Meilleures pratiques pour les choix des CE

Answer 24

Utilisation des CE les plus spécifiques possibles
* Pour la bonne technologie
* Pour le bon pays
* Idéalement dérivés de mesures directes

exemple1

traitement des eaux

exemple 2

Question 25

4. Calculs techniques

Answer 25

Estimation des émissions en se fondant sur : * Des principes et un jugement technique * Une connaissance des propriétés chimiques et physiques en jeu Une connaissance des caractéristiques de la source Une compréhension des lois chimiques et physiques applicables

Question 26

Calcul technique combustion

Answer 26

Calcul équation Si la combustion est complète (aucun CO émis), la masse de carbone contenue dans le combustible à l'entrée sera la même que la masse de carbone contenue dans le CO, à la sortie. exemple Les anodes précuites peuvent contenir du soufre, des cendres, du fluor et d'autres impuretés en plus du carbone. exemple

Question 27

Méthodes recommandées par le GIEC

Answer 27

Lignes directrices du GIEC pour les inventaires nationaux de GES * Méthodes de calcul * Coefficients d'émission ou paramètres génériques

Question 28

Arbre de décision - source de combustion fixe

Answer 28

image

Question 29

Niveau 2 - source de combustion fixe

Answer 29

Même approche que le niveau 1, mais avec des coefficients d'émission spécifiques au pays.

Question 30

Niveau 3 - source de combustion fixe

Answer 30

Information nécessaire (si pas de mesure disponible) : * Type et quantité de combustible utilisé * Technologie de combustion * Conditions d'opération * Qualité de l'entretien *Âge des équipements de combustion...

Question 31

Quatre méthodes de quantification

Answer 31

1. Surveillance et mesure directe 2. Bilan massique 3. Coefficients d'émission 4. Calculs techniques image image