La durabilité des profondeurs

À une profondeur de 200 mètres, la terre en Europe centrale a une température d’environ 12 à 15 degrés. Comme une piscine, il ne fait pas particulièrement chaud, mais il suffit non seulement de chauffer une grande usine, mais aussi de la faire fonctionner. C’est ce qui se passera à Sempach, en Suisse, où B. Braun exploite un centre d’excellence pour le contrôle des infections, l’une de ses plus grandes installations de production de désinfectants. La demande pour ces produits ne cesse d’augmenter depuis des années. Les nouvelles directives sur le contrôle des infections et la sensibilisation croissante de la population à l’hygiène en sont les raisons.

La pandémie de COVID-19 a fait monter en flèche la consommation de désinfectants. B. Braun a réagi: en un an, la capacité de Sempach a été augmentée de 25% - en partie grâce à l’externalisation de la production de savon. Mais surtout, la pénurie de désinfectants liée au coronavirus a accéléré une décision qui était en attente chez B. Braun depuis un certain temps: que le centre de compétences de contrôle des infections sur le site de Sempach soit agrandi et que l’installation de production soit complètement reconstruite. N.I.C.O., « New Infection Control Operations », le nom de la nouvelle usine, sera opérationnel en 2023. La particularité de cette usine est que toute la chaleur nécessaire à la production et au chauffage sera générée de manière durable.

Un élément clé consiste à planifier tous les nouveaux bâtiments de production de B. Braun pour qu’ils_soient largement neutres en CO 2 à l’avenir. À ce stade, la terre sous Sempach entre en jeu.

Fixer volontairement des objectifs élevés

Silvio Valeriano De Mesquita est chef de projet pour la construction chez N.I.C.O. « En Suisse, et plus particulièrement dans le canton de Lucerne, il existe généralement des réglementations ambitieuses pour les nouveaux bâtiments industriels », explique-t-il. « Par exemple, nous devons planter de l’herbe sur le toit ou réutiliser l’eau de pluie. Mais nous voulions aller plus loin en termes de durabilité, et il est rapidement devenu évident que cela ne serait possible que si nous comptions sur l’énergie géothermique. » Cette technologie est établie depuis longtemps dans les nouveaux bâtiments résidentiels.

Cependant, dans le cas des grandes usines - N.I.C.O. a une superficie de plus de 9 000 mètres carrés - l’approvisionnement en chaleur par géothermie a lieu à une échelle différente. « La production d’électricité primaire est rendue possible grâce à 31 sondes géothermiques. En termes simples, ceux-ci peuvent être considérés comme des trous de 200 mètres de profondeur dans lesquels nous projetons de l’eau, puis nous la pompons », explique De Mesquita. L’eau n’est chauffée que de quelques degrés; il est pompé à une température d’environ zéro degré et monte à 3,5 degrés. Mais comment extraire la chaleur de cette eau très froide ?

Chaleur provenant des plus petites différences de température

Le secret réside dans les pompes à chaleur. Ce système permet même d’accumuler et d’exploiter de petites différences de température - telles que celles entre zéro et 3,5 degrés. Un seul appareil ne vous mènerait pas très loin, la particularité de N.I.C.O. est qu’un système de circulation de chaleur très complexe est installé dans l’usine. « Il y a trois grands réservoirs où nous pouvons stocker 90 000 gallons d’eau chacun à 90, 50 et 14 degrés. En outre, il existe un énorme réservoir de stockage latent ou de glace pouvant contenir jusqu’à 300 000 litres de glace », explique De Mesquita.

Ce dernier point nécessite une explication particulière pour les profanes. Comment l’énergie peut-elle être stockée dans la glace? Encore une fois, la réponse est dans la différence de température. Pendant le passage de la glace à l’eau liquide, beaucoup d’énergie est libérée qui peut être exploitée à l’aide de pompes à chaleur. 

Utilisation constante de la chaleur résiduelle

Cependant, le stockage de l’énergie n’est qu’un aspect du concept énergétique global de N.I.C.O. L’autre est l’utilisation ciblée de cette énergie et, surtout, la récupération constante de la chaleur résiduelle. André Schaller, directeur de production au Sempach Competence Center, explique : « Nous travaillons avec différentes températures pour les quelque 60 produits que nous fabriquons ici. Selon celui qui est nécessaire pour le moment, nous pouvons fournir la chaleur de nos réservoirs de stockage avec de très faibles pertes.

Il en va de même pour la chaleur résiduelle; par exemple, à partir des eaux usées des systèmes de lavage ou des systèmes de climatisation - elles sont collectées via des pompes à chaleur et réinjectées dans le système. Tout cela signifie que la centrale peut être exploitée avec un approvisionnement en énergie totalement durable - à savoir, en utilisant les sondes géothermiques. « Nous avons conçu l’usine pour qu’elle soit aussi durable que possible », explique De Mesquita. « Cela signifie que nous pensons à tout en termes de circulation. De cette façon, nous retournerons également l’excès de chaleur au sol, de sorte que notre source ne soit pas épuisée, mais soit constamment régénérée.

Chemins courts en production

L’utilisation intelligente de la chaleur n’est qu’un des avantages de la refonte d’une installation de production. Une autre est que la production réelle peut être aménagée de manière particulièrement ergonomique. « D’une part, nous étions maintenant en mesure de rendre la production complètement linéaire », explique André Schaller. « Les matières premières arrivent à une extrémité de l’usine, sont ensuite traitées et les produits finis quittent le bâtiment à l’autre extrémité. » Et, dans N.I.C.O., le flux de matériaux et le flux de personnes seront séparés. « Les employés individuels n’ont accès qu’aux étapes de production dans lesquelles ils sont directement impliqués. Cela augmente à la fois la sécurité dans la production et pour les employés », explique Schaller.