La thermoéconomie est définie comme l’application des principes thermodynamiques à l’économie, ainsi que l’application des principes économiques à la conception efficace des processus techniques et industriels. La thermoéconomie analyse l’économie de la production d’énergie du point de vue exergétique, dans lequel l’exergie est l’énergie de travail disponible. La thermoéconomie repose sur l’hypothèse que l’énergie est la seule base rationnelle pour construire une fonction de calcul des coûts. La thermoéconomie applique les procédures de la comptabilité technique aux paramètres d’exploitation, à l’efficacité exergétique et à la tarification du contenu énergétique spécifique d’un flux. La thermoéconomie est donc un outil précieux pour évaluer les processus industriels et les cycles de production.
Histoire de la thermoéconomie
L'idée de relier les flux d'énergie et de coûts a été explorée pour la première fois après la seconde guerre mondiale par Benedict et d'autres conférenciers américains et théoriciens de l'économie, mais elle a été largement rejetée jusqu'aux premiers 1980. Dans les 1960, des chercheurs indépendants ont suggéré l’application conjointe de l’analyse exergétique et de l’économie de l’ingénierie, qui étaient axées sur la formulation de l’interaction entre le coût et l’efficacité. Les termes «exergoeconomics» en Europe et «thermoeconomics» aux États-Unis ont été utilisés indifféremment comme ayant le même sens. Le professeur Myron Tribus a utilisé le terme de thermoéconomie dans ses cours et la relation entre le coût et l’énergie a été développée au cours d’une étude du processus de dessalement où l’argent, le coût du combustible et les coûts
Une application vigoureuse de la thermoéconomie à l'analyse, à l'optimisation et à la conception de systèmes thermiques a commencé dans les 1980. De plus amples recherches ont été menées et des documents sur la thermoéconomie ont été publiés et des théories ont été introduites. L'une de ces théories comprend le coût de la théorie de l'énergie. Des conférences et des réunions ont eu lieu sur l'efficacité, le coût, l'optimisation et la simulation des systèmes Exergy. Des initiatives telles que le projet CGAM dans 1993 ont montré comment différentes procédures pouvaient être appliquées pour résoudre le problème prédéfini du cycle de la turbine à gaz. Le projet TADEUS a été lancé dans 2001 dans le but d’appliquer les divers processus de divers chercheurs à l’analyse thermoéconomique afin de détecter les dysfonctionnements et les inefficiences du système énergétique.
Applications pratiques de la thermoéconomie
La thermoéconomie a été utilisée en écologie industrielle dans le but de transformer les processus industriels linéaires en systèmes en boucle fermée qui ressemblent à des écosystèmes naturels. Cette application vise à développer des systèmes industriels durables dans lesquels le traitement des déchets est traité de manière efficace et rentable. La thermoéconomie a également été utilisée pour identifier les inefficacités et le potentiel d'économies d'énergie dans des usines de production uniques.
Pertinence de la thermoéconomie
La thermoéconomie est un concept polyvalent qui permet son implémentation dans des systèmes complexes en fournissant une approche systématique et générale pour l'analyse des systèmes de conception. En tant que méthode de réduction des coûts assistée par exergie, la thermoéconomie fournit des informations pour la conception d'installations de conversion d'énergie rentables. L'évaluation et l'optimisation de la conception sont également possibles, des améliorations peuvent donc être apportées grâce à différentes approches thermoéconomiques. La thermoéconomie fournit aux concepteurs des informations concernant le processus de formation des coûts, ainsi que les interactions entre la thermodynamique et l'économie et entre les divers composants de l'installation, qui sont tous importants pour l'amélioration de la conception des systèmes énergétiques.
Exemples d'utilisation de la thermoéconomie sur le marché
La thermoéconomie a été utilisée dans l'analyse des installations de décarbonisation et de séparation du dioxyde de carbone, et par conséquent dans la réduction des impacts environnementaux résultant de la concentration accrue des émissions mondiales de gaz à effet de serre. La thermoéconomie est donc un processus pratique qui, appliqué, donnerait des résultats positifs allant de procédés industriels durables et respectueux de l'environnement à des moyens rentables d'utilisation de l'énergie.
