Bâtiments et industrie

Résumé

Zimmark Inc. a élaboré une technologie qui permet de régénérer l'huile lubrifiante usagée sur place, au point de production. Le procédé utilise la précipitation pour éliminer les contaminants qui s'accumulent dans l'huile lubrifiante diesel après un usage prolongé. La compagnie Canadien National, pour laquelle Zimmark exploite six installations, réalise des économies d'environ 0,50 $CAN/litre ou 500 000 $CAN annuellement pour un million de litres d'huile récupérée. Comparativement à l'huile de première distillation, les économies totales d'énergie sont d'environ 12,6 MJ par litre d'huile récupérée. Zimmark exploite 11 installations de régénération au Canada, ce qui lui permet de récupérer plus de 1,2 millions de litres d'huile par année. La compagnie compte également d'autres installations aux états?Unis, au Mexique et en Asie.

Conteneurs-citernes d'huile lubrifiante sur le site de récupération.

L'objectif du projet

Chaque année, les Canadiens utilisent 900 millions de litres d'huile lubrifiante, dont la moitié environ est consommée lors de la première utilisation. Puisque l'huile n'est pas entièrement usée (elle ne fait que s'encrasser avec l'usage), le reste, environ 42 %, pourrait théoriquement être récupéré. On ne recycle en fait que 22 % de cette quantité. Le reste, soit environ 380 millions de litres par année, est brûlé, pulvérisé sur des routes en gravier, acheminé dans des sites d'enfouissement ou éliminé illégalement dans les égouts. Une compagnie canadienne, la Zimmark Inc., a élaboré une technologie qui permet de régénérer l'huile usagée pour produire une huile recyclée de qualité supérieure et de réduire le temps du traitement par lots.

Le principe

Bien qu'on connaisse depuis de nombreuses années la technologie permettant d'éliminer les impuretés qui s'accumulent dans l'huile lubrifiante, on l'utilise peu en raison des coûts élevés de récupération et de raffinage de l'huile. Grâce au soutien financier du Programme de recherche et de développement énergétique dans l'industrie (PRDEI) de CANMET, Zimmark Inc. a maintenant trouvé une façon de résoudre simultanément les deux problèmes.

La technologie élaborée par Zimmark Inc. utilise la précipitation pour éliminer les contaminants qui s'accumulent dans l'huile lubrifiante après un usage prolongé ; cette technologie repose sur l'emploi d'un coagulant chimique, la chaleur et le temps. On applique cette technologie à l'huile de carter des moteurs diesels de locomotives. Les systèmes en place permettent actuellement de retourner annuellement aux lignes canadiennes de chemin de fer 1,2 million de litres d'huile dont la qualité répond aux spécifications techniques rigoureuses des clients. La figure 1 présente un schéma du procédé de recyclage de l'huile.

Figure 1 : Schéma du procédé de recyclage de l'huile lubrifiante.

La situation

Les premiers efforts visaient à améliorer la performance du produit chimique de coagulation. Afin de réduire le temps de traitement, Zimmark a décidé de chauffer l'huile. La viscosité étant ainsi réduite, les solides se déposent plus rapidement. Pour réaliser ce procédé à plus grande échelle, la compagnie a élaboré un récipient spécial qui permet de chauffer l'huile uniformément, ce qui empêche la formation de courants thermiques qui dispersent les sédiments. Les résultats ont été concluants. La performance du produit chimique de coagulation a été grandement améliorée, réduisant de moitié la durée de précipitation, la faisant passer de 15 jours à 8. De plus, l'huile régénérée répond aux exigences techniques élevées établies par les compagnies ferroviaires du Canada. Le procédé atteint un taux de récupération de 90 %. La compagnie a aussi trouvé un avantage inattendu, car contrairement aux procédés habituels de régénération, celui-ci n'élimine que de très petites quantités des coûteux additifs pour huile. La figure 2 montre des échantillons d'huile usagée, avant et après traitement.

Figure 2 : échantillons d'huile lubrifiante usagée, avant et après traitement.

Zimmark a installé et exploite des installations de régénération d'huile dans cinq centres d'entretien régionaux du Canadien National et dans le centre d'entretien de l'Est du CP Rail. La compagnie envisage également d'installer d'autres unités dans des ateliers d'entretien de l'Ouest du CP Rail. Le procédé élaboré par Zimmark consomme 1,8 MJ (0,05 kWh) d'énergie par litre d'huile récupérée. La production classique d'huile de première distillation et d'huile régénérée consomme 14,4 MJ (4 kWh) d'énergie par litre de produit, soit presque 8 fois plus. Les taux de régénération actuels (1,2 millions de litres par année) représentent donc des économies annuelles d'énergie de 31 TJ (8,6 GWh ou 5 080 barils équivalent pétrole (bep)).

Les économies d'énergie réalisées grâce au procédé ne représentent toutefois qu'une partie des avantages. On doit également y ajouter la quantité d'huile de première distillation qui est remplacée par l'huile régénérée (45,8 TJ, 12,7 GWh, ou 7 500 bep). Par conséquent, les économies totales d'énergie réalisées grâce au système de Zimmark sont d'environ 77 TJ (21,3 GWh ou 12 580 bep) par année.

Ce système mis au point par Zimmark permet aux compagnies ferroviaires de recycler 1,2 millions de litres d'huile lubrifiante chaque année. La compagnie prévoit doubler ce chiffre dans un avenir rapproché, à mesure que de nouvelles installations seront aménagées et mises en service sur les sites des compagnies ferroviaires et des utilisateurs industriels d'huile. Le recyclage de l'huile permet d'éliminer les répercussions dangereuses associées à l'élimination; de plus, chaque litre d'huile recyclée remplace un litre d'huile de première distillation, qui peut donc rester dans le sol. Le fait que le système puisse être installé sur place (figure 3) élimine le danger de déversements lors de la collecte et du transport de l'huile usagée vers une installation centrale.

Le procédé a aussi du succès dans d'autres domaines. L'eau recyclée peut être utilisée pour nettoyer les pièces usagées dans les centres de réparation et de réusinage. Les premiers essais montrent que le procédé réduit grandement la quantité d'eau éliminée. De plus, l'eau recyclée ne nécessite que très peu de détergent.

La société

Zimmark, une petite compagnie située à Burlington (Ontario), a acquis les droits du procédé élaboré par British Rail et a soumis une demande à Ressources naturelles Canada afin que ce dernier l'aide à l'améliorer. Les recherches ont été effectuées à Burlington, dans les installations de la compagnie. Un prototype commercial a fait l'objet d'essais dans les installations d'entretien du Canadien National, près de Toronto (Ontario).

Figure 3 : Recyclage d'huile sur place dans un centre d'entretien de CP Rail.

Aspects économiques

Zimmark ne vend pas directement son équipement à ses clients. Elle préfère installer et exploiter l'équipement sur place, chez le client, et ne facturer que l'huile régénérée produite. Les économies réalisées par la compagnie Canadien National, pour laquelle Zimmark exploite six unités, sont d'environ 0,50 $CAN/litre ou 500 000 $CAN annuellement pour un million de litres d'huile récupérée.

Zimmark s'engage à mettre au point sa technologie basée sur la chimie colloïdale et vise à l'appliquer également aux huiles hautement contaminées qui sont produites par les moteurs diesels à quatre temps. Les possibilités de marché sont très vastes pour cette technologie puisque la majorité des transporteurs de surface, y compris les camionnettes, les autobus, les navires et les véhicules militaires, sont munis de moteurs à quatre temps. Il existe, en Amérique du Nord seulement, 30 systèmes ferroviaires et des centaines de flottes de camionnettes et d'autobus qui pourraient tirer profit de ce procédé.