Réaliser des économies d'énergie dans l'extraction du pétrole et du gaz

En 2016, la Canada's Oil Sands Innovation Alliance (COSIA) a collaboré avec Foresight pour trouver et valider des solutions technologiques susceptibles de remplacer ou de compléter les méthodes conventionnelles de production d'eau chaude dans les exploitations minières nouvelles ou existantes, sans utiliser les ressources de vapeur existantes (ou nouvelles) à des fins d'échange de chaleur.

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Statistiques d'impact

Le défi de la production d'eau chaude ARCTIC

Afin de promouvoir les objectifs de durabilité de son entreprise membre, Imperial Oil, la Canada's Oil Sands Innovation Alliance (COSIA) s'est associée à Foresight Canada pour lancer un défi d'innovation visant à trouver des solutions susceptibles de réduire l'intensité énergétique de ses chaudières commerciales alimentées au gaz naturel. 

Le gagnant du défi, Combustion and Energy Systems Ltd., a proposé une solution qui a permis non seulement d'économiser de l'énergie, mais aussi de réduire les émissions et l'intensité de la consommation d'eau. À la suite de ce défi, l'Impériale a installé six unités ConDex de Combustion and Energy Systems, conçues pour récupérer l'énergie résiduelle des chaudières utilisées pour l'exploitation des sables bitumineux en Alberta.

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Sponsor du défi :

COSIA et Alberta Innovates

Gagnant du défi :

Combustion and Energy System Ltd.

Coordinateurs du défi :

Delphi Group et Tessellate 

Le défi

Les processus d'exploitation et d'extraction des sables bitumineux nécessitent de l'eau chaude à l'échelle commerciale entre 20 et 90 °C, qui est généralement produite indirectement par contact avec la vapeur produite dans les chaudières alimentées au gaz naturel, les unités de cogénération et la chaleur résiduelle. 

En 2016, la Canada's Oil Sands Innovation Alliance (COSIA) a travaillé avec Foresight pour trouver et valider des solutions technologiques qui pourraient remplacer ou compléter les approches conventionnelles de production d'eau chaude dans les opérations minières nouvelles ou existantes sans utiliser les ressources de vapeur existantes (ou nouvelles) à des fins d'échange de chaleur. 

La solution

Combustion and Energy Systems Ltd. a été sélectionné comme gagnant du Mining Hot Water Production Challenge pour sa solution innovante ConDex. Combustion and Energy Systems est l'un des principaux fournisseurs mondiaux de systèmes de récupération de chaleur à condensation et d'efficacité énergétique conçus sur mesure, exclusifs et brevetés, destinés à des clients industriels et institutionnels du monde entier. En améliorant l'efficacité énergétique des centrales électriques et des processus de leurs clients, ils leur permettent d'économiser de l'argent sur les coûts de carburant, de réduire leurs émissions de carbone et de récupérer de l'eau réutilisable grâce à l'utilisation de leurs systèmes Condex - un système de récupération de la chaleur de condensation et d'efficacité énergétique conçu sur mesure.

"Ce que nous constatons aujourd'hui, c'est que les gens savent que si notre solution ConDex fonctionne sur le site de Kearl de l'Impériale, ils peuvent nous faire confiance pour qu'elle fonctionne pratiquement n'importe où".

Cam Veitch Vice-président, Combustion and Energy Systems Ltd.
Cam Veitch

Résultats pour les partenaires industriels

Le lauréat, Combustion and Energy Systems, a été sélectionné en mars 2018, après quoi Imperial est passé à la phase de démonstration sur le terrain, qui s'est achevée en mars 2020.

À la suite d'un projet de démonstration réussi qui a permis de réaliser des économies d'énergie, d'eau et de coûts, l'Impériale a décidé d'acquérir d'autres systèmes ConDex pour le site de Kearl. Entre 2021 et 2023, Combustion and Energy Systems Ltd. a livré cinq autres systèmes ConDex à grande échelle à l'Impériale. 

Le projet a permis de réaliser d'importantes économies d'énergie :

    220k tonnes de CO2

    L'Impériale devrait réduire ses émissions de 220 000 tonnes de CO2 par an, ce qui équivaut à retirer 47 000 véhicules de la circulation.

    700 millions de litres d'eau

    L'installation complète devrait permettre de réduire la consommation d'eau du site de l'Impériale de 700 millions de litres par an.

    Réduction du gaz naturel

    En capturant la chaleur résiduelle et en l'utilisant pour préchauffer l'eau de traitement dans le système de distribution, la technologie ConDex permet de réduire la quantité de gaz naturel utilisée sur le site de Kearl, qui est brûlé pour chauffer l'eau de traitement sur le site.

    29,4 millions de dollars économisés

    Actuellement, au prix du marché, il en coûte environ 1 000 dollars pour éliminer une tonne de CO2 à l'aide des technologies CCUS existantes. En investissant dans ce défi - 15,6 millions de dollars pour le projet de démonstration initial impliquant une unité - ils ont économisé 29,4 millions de dollars.

    Pour Imperial Oil, ce projet représente une étape importante dans la réalisation de ses objectifs de développement durable, à savoir une exploitation nette zéro d'ici à 2050.

    Résultats pour les innovateurs

    Pour Combustion and Energy Systems, la réalisation de ce défi a servi de phare à sa clientèle. Les systèmes ConDex utilisés dans le cadre du projet Kearl étaient les plus grands construits par l'entreprise à ce jour, ils ont été déployés dans un environnement très difficile et ont validé les compétences technologiques de l'équipe.

    Depuis l'achèvement du défi de production d'eau chaude minière, l'équipe a trouvé des clients dans de nombreux secteurs, notamment les pâtes et papiers, les aliments et les boissons, la production et la fabrication de produits chimiques, et d'autres encore. 

    Contexte du défi

    Le défi de la production d'eau chaude minière était le troisième des six défis du programme ARCTIC, qui a été conçu et lancé pour répondre au besoin identifié d'une stratégie plus axée sur la demande pour stimuler l'innovation dans l'Ouest du Canada afin de répondre principalement aux besoins des industries des ressources de base du Canada. ARCTIC s'est attaché à aider les entreprises du secteur des ressources à accroître leur compétitivité en répondant à l'évolution de la demande du marché et aux préoccupations liées au développement responsable des ressources, en veillant à ce que les petites et moyennes entreprises (PME) qui mettent au point des solutions innovantes pour le secteur des ressources soient guidées par les exigences des clients et du marché. 

    Au moment où le projet a été lancé en 2014, le groupe de pays du G7 venait d'appeler à des réductions importantes des émissions mondiales de gaz à effet de serre et à une économie mondiale sans carbone d'ici 2100. Les pays membres, dont le Canada, s'étaient engagés à "développer et déployer des technologies innovantes" pour transformer les secteurs de l'énergie d'ici 2050. Le projet ARCTIC répondait à ce besoin et, depuis son lancement, le secteur des technologies propres basées sur les ressources s'est transformé et s'est considérablement développé en réponse à l'évolution rapide de l'environnement commercial et réglementaire, à l'urgence du changement climatique et aux avancées technologiques.