Les promesses (tenues) de la pompe à chaleur industrielle

La pompe à chaleur (PAC) s’impose désormais comme une solution viable pour la décarbonation de l’industrie. En valorisant des sources de chaleur renouvelables ou récupérables — géothermie, chaleur fatale — et grâce à l’amélioration des rendements et des modèles économiques, cette technologie répond désormais aux exigences techniques,environnementales et financières de nombreux secteurs.

Retour sur les conditions de réussite d’un projet PAC industriel — et sur les enseignements d’une étude menée par l’Alliance Allice avec la contribution de Naldeo.

Une technologie industrielle qui change d’échelle

Ces dernières années, les lignes ont bougé quant à la pertinence de la pompe à chaleur dans l’industrie. Les fortes tensions sur les prix de l’énergie fossile depuis 2022 ont servi de catalyseur : de nombreux industriels se sont mis en quête d’alternatives décarbonées pour répondre à la fois à l’urgence climatique et aux impératifs économiques. Parmi celles-ci, la PAC industrielle émerge comme une option désormais crédible, mature et adaptable, notamment en remplacement total ou partiel de chaudières gaz.

Naldeo accompagne depuis plusieurs années des industriels – de la PME à la multinationale – dans l’étude et la mise en œuvre de solutions de récupération de chaleur dite “fatale”, pour alimenter des PAC. Des projets ont ainsi été menés pour des fromageries (comme Agour ou le groupe Bel), dans la papeterie, la fabrication de briques… D’autres projets, comme ceux réalisés pour Stellantis ou Sanofi, reposent sur des sources de chaleur renouvelables, telles que la géothermie ou l’air extérieur.

Le point fort de la technologie réside donc dans sa capacité à s’appuyer sur divers gisements de chaleur inexploités (ou réputés inexploitables pour leur température jugée trop basse) : eaux usées, buées de séchage, fumées ou rejets de groupes froids par exemple. Lorsque l’industriel a des besoins thermiques stables et prévisibles, les conditions sont réunies pour un projet performant en tirant parti de ces gisements. L’agroalimentaire, par exemple, représente un terrain particulièrement favorable grâce à ses besoins simultanés en froid et en eau chaude avec des températures cibles modérées.

Autre avancée clé : les pompes à chaleur dites "haute température", capables d’atteindre 120 °C, voire 150 à 200 °C pour les modèles les plus innovants. Cette montée en gamme technologique ouvre de nouvelles perspectives dans des secteurs historiquement difficiles à électrifier, comme la chimie ou la papeterie.

La rentabilité au rendez-vous

Sur le plan économique, la pompe à chaleur industrielle trouve de plus en plus sa rentabilité lorsque les facteurs de succès sont réunis. Selon le profil de consommation du site, le taux d’utilisation, les gisements de chaleur fatale disponibles et le niveau d’aides financières, un déploiement de PAC industrielle peut afficher un retour sur investissement en 2 à 3 ans — dans le cas d’un projet ciblé à fort potentiel — ou s’étendre à 7 ou 10 ans pour des installations plus ambitieuses en termes de décarbonation.

Deux logiques coexistent en effet. D’un côté, des industriels à la recherche de gains rapides misent sur des PAC comme leviers d’efficacité énergétique : ils réduisent alors leur consommation et leurs émissions de 20 à 30 % avec un amortissement rapide de l’investissement.

De l’autre, certains industriels inscrivent la PAC dans une stratégie globale de décarbonation, avec des objectifs de réduction d’émissions bien plus ambitieux, parfois au-delà de 70 %. Dans ce cas, la PAC est abordée comme source de production thermique quasi exclusive, avec un éventuel appoint gaz dans le cadre de projets de décarbonation à l’échelle de grands sites industriels.

Un outil de simulation pour l’Alliance Allice

La pompe à chaleur industrielle reste une technologie spécifique et exigeante. Elle suppose une analyse fine des besoins, des sources de chaleur disponibles, des contraintes techniques du site et du modèle économique. Pour aider les industriels à franchir le pas, une démarche structurée est indispensable.

Naldeo intervient à toutes les étapes de cette démarche, de l’audit énergétique initial jusqu’au suivi des travaux, en passant par l’avant-projet, la consultation des fournisseurs et la définition des conditions de succès. Cette expertise en études et en accompagnement à la maîtrise d’ouvrage permet de sécuriser les investissements et d’optimiser l’intégration technique des PAC.

Dans le cadre d’une étude menée avec l’Alliance Allice, qui regroupe les acteurs de la décarbonation industrielle, Naldeo a également développé un outil de simulation. Celui-ci permet de tester, en quelques clics, la pertinence d’un projet PAC industriel en croisant les sources de chaleur disponibles, les besoins thermiques et le contexte économique du site. L’étude identifie aussi les configurations les plus favorables : niveau et stabilité de la température d’usage visée, gisement de chaleur fatale suffisant, coût de l’électricité raisonnable, subventions mobilisables élevées.

En structurant la décision, en levant les freins et en capitalisant sur l’expérience de terrain, ces outils et méthodes permettent à la pompe à chaleur industrielle de tenir ses promesses — et d’accélérer la transition énergétique de l’industrie.