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Efficacité énergétique : trois innovations de procédés industriels présentés lors du congrès d'Allice

Aline Nippert

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Efficacité énergétique : trois innovations de procédés industriels présentés lors du congrès d'Allice

Sairem, qui commercialise des procédés industriels par micro-onde, a présenté sa technologie et ses recherches lors du congrès d'ALLICE, le 21 septembre. Ici un équipement de vulcanisation du caoutchouc.

© Sairem

L’Alliance industrielle pour la compétitivité et l'efficacité énergétique (Allice) a organisé, les 21 et 22 septembre, son premier congrès sur la décarbonation de l'industrie. Stérilisation par lumière pulsée, technologie micro-onde, optimisation de la distillation... trois procédés industriels, en développement ou déjà commercialisé, ont attiré notre attention.

« Ensemble vers l’industrie bas carbone ». Le mot d'ordre de l’Alliance industrielle pour la compétitivité et l'efficacité énergétique (Allice) a été brandi lors de son congrès, qui s’est tenu à Paris, mardi 21 et mercredi 22 septembre. Une première édition d'un événement qui se veut biennal, organisé par cette alliance de centres techniques industriels, née en 2018, pour qui la décarbonation de l'industrie va de pair avec sa défense. « Si 18 % des émissions de CO2 en France sont causées par l’industrie, la décarbonation ne doit pas se faire au détriment de ses capacités industrielles, a rappelé Adrien Thirion, Directeur de projets transition énergétique et compétitivité à la Direction générale des entreprises (DGE) en guise d’introduction au colloque. La fuite de carbone n’est évidemment pas la solution. »

L’un des leviers d'action, largement évoqué par les différents intervenants, concerne l’optimisation voire l’électrification des procédés industriels eux-mêmes. Parmi les procédés présentés lors de séances de pitchs, deux procédés de stérilisation et de distillation novateurs et le développement des micro-ondes dans des applications variées.

Stériliser grâce à la lumière pulsée

L’équipementier industriel Claranor, basé à Avignon, commercialise des machines de stérilisation d’emballages par lumière pulsée pour le secteur agroalimentaire. « Il s’agit d’un flash, court et intense, de lumière blanche générée par une lampe au xénon, a expliqué Christophe Riedel, le PDG de l’entreprise. Cette décharge est extrêmement puissante : environ 300 joules en 0,3 millisecondes. » L’effet stérilisant de ce flash de lumière est dû aux ultraviolets. « Chaque flash possède une quantité d’ultraviolet d’environ 15 %... le reste c’est du domaine du visible. »

Pour quels avantages ? « C’est une technologie non chimique, qui permet des économies d’énergie », a-t-il avancé en présentant une étude de cas : « La consommation énergétique est très élevée pour la l’équipement à UV moyenne pression (autour de 98 000 kWh/an), beaucoup plus faible pour notre stérilisation à lumière pulsée (à peu près 6 000 kWh/an). Ainsi, notre équipement rattrape en termes de coût la techno UV moyenne pression, qui est très compétitive en termes de Capex, dans un délais de trois ans. »

Toutefois, ce procédé est utilisable uniquement si les surfaces sont lisses (en plastique, en verre ou métallique par exemple). « La stérilisation par UV ne fonctionne pas s'il y a des effets d’ombre ou des irrégularités de surface, a précisé M. Riedel. Boissons, produits laitiers, produits pharmaceutiques voire cosmétiques… il y a plusieurs exemples où nos équipements s’adaptent. »

Electrifier ses procédés grâce à la technologie micro-onde

La PME lyonnaise Sairem commercialise des procédés micro-ondes dans les domaines du séchage (céramique, de poudre), de la pasteurisation agroalimentaire ou des cosmétiques (comme l’extraction végétale par exemple).

« L’intégralité de nos générateurs micro-ondes fonctionne à l’électricité… nous allons donc bien dans le sens de l’électrification des procédés », a commencé Etienne Savary, responsable développement chez SAIREM. Autre bénéfice : « La technologie micro-ondes permet de chauffer au cœur du produit et de manière très rapide. Ainsi, si vous avez des produits épais et isolants, plus besoin d’attendre que le front de chaleur ne migre vers le produit », a détaillé M. Savary.

Conséquence : le procédé micro-ondes offre davantage d’agilité aux industries. « L’un de nos clients, qui utilise les micro-ondes dans la fusion de la matière cosmétique, est passé d’un procédé qui lui demandait 6h à… 1h ! Désormais, il peut éviter le travail de nuit et répondre rapidement à des demandes qu’il a dans la journée. »

Sairem développe également, en partenariat avec l’Ademe, des traitements des Composés organiques volatiles (COV) par procédés micro-ondes. « Le but est de remplacer les solutions actuelles qui sont généralement des oxydateurs thermiques au gaz. En plus d’électrifier le procédé, nous pourrions également adapter les besoins en fonction des lignes de production, et non plus avoir un seul oxydateur thermique qui fonctionne 24h/24 même lorsque l’usine est à 10% de sa production », a fait savoir le responsable développement.

Baisser drastiquement les besoins en énergie de la distillation

Le laboratoire de génie chimique de Toulouse a développé un pilote de distillation basé sur des internes de colonne (les plateaux et garnissages en contact avec les fluides dans la colonne) avec effet d’ailettes. « La distillation nous intéresse car elle est particulièrement gourmande en énergie, a pointé Michel Meyer, directeur du département Sciences et technologies des procédés intensifiés au sein du laboratoire toulousain. Depuis les années 1960, nous connaissons pourtant le principe des colonnes thermiquement intégrées qui permet de possibles gains énergétiques jusqu’à 80 % ! »

Une colonne de distillation classique est « coupée » en deux : « la zone d’enrichissement est alors montée en pression jusqu’à ce que les niveaux de température permettent un échange thermique avec la zone d’appauvrissement », a expliqué M. Meyer. Une partie de l’énergie thermique a alors été substituée par de l’énergie électrique. « Nous contribuons ainsi à l’électrification des procédés. »

Pourtant, aucune installation d’un tel procédé n’existe à l’échelle industrielle. « Il reste des challenges techno qui n’ont pas été relevés. Ce procédé nécessite en effet beaucoup de surface d’échange gaz-liquide, beaucoup de vide et une grande surface pariétale… c’est un peu la quête du Graal, s’est amusé le chercheur. Dans notre laboratoire, nous avons bien avancé dans cette quête avec notre interne à effet d’ailettes. Nous avons utilisé une structure Lattice et monobloc, grâce à la fabrication additive. »

Les résultats, toujours à l’échelle de démonstrateur expérimental, sont prometteurs : « Nous avons démontré que c’était opérable et que nous avons économisé 40 % par rapport à une structure classique. La suite s’écrira si nous trouvons un partenaire industriel… » a conclu Michel Meyer.

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