Avec pour objectif principal de prototyper un jumeau numérique d'un processus de production pour analyser et prédire son comportement énergétique en fonction de l'influence de différentes variables, l'Energy Technology Institute (ITE) a développé avec succès le projet PROENER, financé par l'IVACE.
PROENER a démarré en 2019 et année après année, ses progrès ont été très positifs. De manière générale, la mission du projet est de modéliser et de simuler le fonctionnement physique d'un processus de production du point de vue de l'impact et de l'optimisation énergétique , permettant de savoir à l'avance comment le processus réagira et se comportera face à différents changements et perturbations.
Plus précisément, au cours de l'année 2021, nous avons travaillé sur le développement d'un prototype de jumeau numérique énergétique du processus de transformation de la biomasse en tant que matière première . La simulation cherche à modéliser le comportement réel de ce type de systèmes pour comprendre le comportement productif du processus industriel, lié à l'énergie qu'il consomme.
L'équipe de recherche de l'ITE - un centre technologique de référence qui bénéficie du soutien de l'Institut valencien de compétitivité des entreprises (IVACE) de la Generalitat Valenciana - détaille que l'année dernière, le projet a abouti au développement de fonctionnalités clés du jumeau numérique . tels que l'ajustement du comportement réel du modèle, les améliorations graphiques, l'intégration des composants et l'amélioration des performances.
Applications des résultats de PROENER
L'utilisation de la technologie du jumeau numérique appliquée à l'amélioration de l'efficacité énergétique de tout type de processus est l'une des tendances stratégiques les plus actuelles. Dans le cas de PROENER, l'objectif est de reproduire numériquement le comportement d'un processus de transformation thermochimique de la biomasse grâce à une modélisation multiphysique conçue et configurée pour agir comme un jumeau numérique .
Les fonctionnalités visées, comme la représentation de scénarios alternatifs ou la variation des paramètres du procédé pour voir l'impact énergétique, ont été proposées et développées pour être représentatives des entreprises, tant du secteur que des secteurs connexes.
Certaines de ces fonctionnalités sont la génération de scénarios de production alternatifs, l'évaluation de l'impact de variables sur la consommation d'énergie et les performances opérationnelles du processus ou les possibilités d'analyse d'intégration renouvelable, cette dernière étant adaptée à l'étude de cas spécifique.
Les chercheurs de l'ITE soulignent que la modélisation du processus de transformation constitue un précédent en termes de possibilités de reprogrammation et d'exploitation de ces processus . C'est le cas par exemple de mesurer l'impact énergétique et économique de variables telles que le temps de séjour ou la température de traitement. Le traitement de toutes les informations fournies par le jumeau numérique est essentiel pour adapter les conditions de production au scénario optimal en termes d'impact environnemental, productif et économique.
De manière générale, dans un processus de production de transformation de la biomasse - que ce soit en énergie ou en matériaux à valeur ajoutée comme le charbon actif - cet outil permettra des indicateurs fiables et des simulations prédictives de la réponse de l'usine de production en termes de paramètres critiques de son comportement, tels que comme le thermique, ainsi que sa relation avec le comportement énergétique dans l'environnement de production lui-même.
Le projet PROENER, portant le numéro de dossier IMAMCL/2021/1, a été financé par un accord de R&D avec la Generalitat Valenciana.
