La récupération thermique est un processus qui vise à valoriser la chaleur produite pendant un processus de production ou de transformation, mais qui n'est jamais utilisée en totalité. Cette chaleur, également appelée « rejet de chaleur fatale », peut être récupérée et redistribuée au sein de l'entreprise ou à des consommateurs voisins. La chaleur peut également être transformée en énergie électrique. Le niveau de température de la chaleur fatale est une caractéristique déterminante de sa stratégie de valorisation, car plus les niveaux de températures sont élevés, plus ils permettent un rapport de récupération élevé.
La production de chaleur est l'utilité première de la récupération thermique, qui peut être réalisée à l'aide de procédés de "Cycle organique de Rankine" (ORC) ou de "Cycle de Rankine" (RC). Cette perte est convertie en chaleur qui sera soit auto-consommée au sein de l'entreprise ou du bâtiment, soit redistribuée via des réseaux urbains à destinations de bâtiments voisins.
La production d'électricité est également possible pour les entreprises dont les chaleurs fatales sont de l'ordre de 300°C et 3 Mw, qui peuvent être converties en électricité à l'aide d'une installation de cogénération. L'énergie produite sera ensuite autoconsommée ou vendue sur les réseaux.
La récupération thermique s’adresse principalement aux industries de production et de transformation, qui sont souvent confrontées à de grandes quantités de chaleur résiduelle, telles que la vapeur ou l’eau chaude.
L'énergie thermique récupérée et/ou l'énergie électrique produite peuvent être consommées directement sur le site ou être desservies sur un réseau, et le stockage de l'énergie thermique et/ou électrique est également possible.