Parcours de décarbonisation pour le secteur industriel canadien

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En bref

GHD a collaboré avec Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) pour schématiser des parcours concrets de décarbonisation de l’équipement industriel non routier. Le projet visait l’équipement mobile utilisé notamment dans les secteurs des pâtes et papiers, de la fabrication de l’acier, des aéroports et des dépôts de marchandises. Ces machines sont essentielles aux activités industrielles, mais ne peuvent pas être utilisées sur les routes. Notre équipe a présenté des perspectives sur la manière de déployer des technologies à émissions faibles ou nulles à une échelle qui réduirait l’empreinte industrielle du Canada.

GHD a collaboré avec Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) pour schématiser des parcours concrets de décarbonisation de l’équipement industriel non routier. Le projet visait l’équipement mobile utilisé notamment dans les secteurs des pâtes et papiers, de la fabrication de l’acier, des aéroports et des dépôts de marchandises. Ces machines sont essentielles aux activités industrielles, mais ne peuvent pas être utilisées sur les routes. Notre équipe a présenté des perspectives sur la manière de déployer des technologies à émissions faibles ou nulles à une échelle qui réduirait l’empreinte industrielle du Canada.

Le défi

L’équipement industriel non routier est un grand contributeur, souvent oublié, d’émissions de gaz à effet de serre. Ces machines sont exploitées de manière intensive dans les installations industrielles et dépendent souvent de combustibles fossiles pour effectuer leur charge de travail élevée et continue.

ECCC avait besoin de comprendre les parcours réalistes existants pour décarboniser ce type d’équipement d’ici 2050. Il fallait alors répondre à des questions difficiles : 

  • Quel est l’avantage ou l’inconvénient des solutions émergentes à faibles émissions de carbone en termes de coûts et de performance? 
  • Quelles infrastructures d’alimentation électrique, de production d’énergie sur place ou de ravitaillement en hydrogène, par exemple, seront nécessaires pour rendre leur adoption à grande échelle réalisable? 
  • Quels sont les obstacles possibles du marché quant à l’adoption de ces technologies, depuis la disponibilité limitée de l’équipement jusqu’aux lacunes en matière de réseaux de recharge et de ravitaillement?

Sans cette analyse, le Canada risquait de sous-estimer l’ampleur du changement nécessaire et de manquer une occasion d’allier la compétitivité industrielle au leadership climatique.

Nos solutions

En étroite collaboration avec les conseillers et conseillères techniques d’ECCC, nous avons d’abord cerné les catégories d’équipement non routier des différents secteurs industriels et les avons classés en ordre de priorité. Nous avons analysé la source d’alimentation, la taille, les caractéristiques opérationnelles et le profil d’utilisation de chaque catégorie, ce qui a formé la base solide d’une matrice d’équipement.

De là, notre équipe a évalué la disponibilité et la viabilité des solutions de rechange à émissions faibles ou nulles dans le monde pour établir des comparaisons détaillées des coûts et des exigences en matière d’infrastructures. Pour ce faire, nous avons modélisé la demande en électricité, la production d’énergie sur place,  ainsi que l’envergure des systèmes de production, de stockage et de transport d’hydrogène nécessaires pour appuyer la décarbonisation.

Nous avons tiré plusieurs conclusions de cette analyse. L’électrification est d’ailleurs ressortie comme étant l’approche dominante, puisque les modèles électriques à batterie représentent déjà la majorité des équipements à faibles émissions déployés, comme les chariots élévateurs, les machines à souder et les surfaceuses. Ces solutions offrent une exploitation à émissions nulles en plus d’offrir des économies sur le plan opérationnel et des avantages en matière de conformité réglementaire. Dans les cas où la machine doit fonctionner continuellement et que les réseaux de recharge sont sous-développés, l’équipement hybride offre une solution pragmatique, avec une réduction de 20 à 40 % de la consommation en carburant et des émissions de CO2.

Les technologies à l’hydrogène se sont avérées prometteuses, mais moins courantes. Des projets pilotes sont en cours dans des secteurs énergivores, comme l’entretien des voies ferrées, les tracteurs de terminal à chargement lourd et les dameuses à neige, où un ravitaillement rapide et une grande portée sont essentiels. Toutefois, l’étude a souligné que l’avenir de l’hydrogène dépendait fortement de la construction de nouvelles infrastructures de production, de stockage et de ravitaillement, puisque l’offre peine à répondre à la demande en ce moment.

Le rôle des systèmes intelligents, comme la télématique de l’Internet des objets, la maintenance prédictive et la récupération d’énergie régénérative, est aussi mentionné comme facteur important pour réduire la consommation d’énergie et prolonger la durée de vie de l’équipement électrique et hybride. Selon les conclusions établies, il est évident que les fabricants d’équipement d’origine accordent la priorité aux conceptions électriques, alors que les conceptions hybrides servent de solutions temporaires et que l’hydrogène demeure à un stade expérimental, mais important sur le plan stratégique.

L’impact

Le rapport présentait des analyses exhaustives de la décarbonisation de l’équipement industriel, ce qui permet de recadrer celle-ci comme une occasion stratégique. Avec les investissements potentiels prévus dans l’équipement à faible émission et le soutien accordé aux infrastructures dans les prochaines décennies, le Canada a la chance d’être un acteur de premier plan dans les marchés émergents des technologies propres et d’atteindre ses objectifs climatiques. Grâce à ses parcours clairs et fondés sur des données probantes, le projet donne à ECCC, aux chefs de l’industrie et aux investisseurs les outils nécessaires pour faire progresser la transition vers un avenir sans émissions dans l’un des domaines industriels les plus complexes, mais importants, du Canada.

Notre analyse détaillée offre à ECCC et à ses partenaires une feuille de route concrète pour assurer la transition de l’équipement industriel non routier vers des solutions à zéro émission nette. Elle leur montre exactement de quelle manière les nouvelles technologies, des modèles électriques à batterie aux systèmes intelligents activés par l’Internet des objets, peuvent fournir des résultats impressionnants.

ECCC possède maintenant les données et les outils nécessaires pour prendre des décisions éclairées tournées vers l’avenir au sujet de la décarbonisation de ce secteur essentiel, mais souvent oublié. Ces données et ces outils lui permettent de justifier avec confiance ses recommandations en matière de politique et de cibler ses investissements dans des solutions qui réduisent réellement les émissions et les coûts d’exploitation.

Ce projet aide à préparer le terrain pour des industries locales plus résilientes, de nouveaux emplois écologiques et une meilleure qualité de l’air pour les communautés à proximité des sites industriels. Alors que ces solutions à faible émission gagnent du terrain, le Canada se place en tête de file dans la fabrication et le déploiement d’équipement écologique, ce qui renforce sa compétitivité et aide à atteindre les objectifs climatiques nationaux.