De nouvelles techniques pour dynamiser l'industrie chimique de l'UE
Le projet MAPSYN, financé par l'UE, a mis au point des microréacteurs et des réacteurs en continu, d'échelle industrielle, pour réaliser des synthèses chimiques assistées par des sources inhabituelles d'énergie. Ses résultats exploitables sont des modules de débit prêts à être commercialisés, des catalyseurs brevetés, et de nouvelles techniques de production chimique. Ces innovations pourraient contribuer à réduire les coûts de production de l'industrie chimique européenne, et augmenter le rendement via des processus en continu au lieu d'une production par lots. «Ce domaine a déjà fait l'objet de nombreux travaux, en vue d'améliorer le rendement énergétique de la production de produits chimiques, d'accélérer la production et d'augmenter son rendement», déclare le chef du projet, le Dr Rachel James de la société C-Tech Innovation au Royaume-Uni. «MAPSYN a regroupé de nouveaux catalyseurs et processus de réaction chimique, innovants et économes en énergie, puis les a mis à l'échelle industrielle en maintenant au minimum possible les coûts et les besoins en énergie.» L'industrie chimique en Europe représente 16,7 % de la production mondiale, 1,2 million d'emplois, et 527 milliards d'euros pour l'économie de l'UE. Elle est aussi le premier exportateur et importateur de produits chimiques, soutient quasiment tous les secteurs, et fournit des produits et des services essentiels à des secteurs comme la pharmacie, les cosmétiques, la santé, la construction et l'agriculture. La concurrence mondiale est plus féroce que jamais, surtout de la part de pays qui ont un accès plus facile aux matières premières et des coûts inférieurs en énergie et main-d'œuvre. Il est donc vital que l'Europe conçoive des solutions de production durables et rentables, pour conserver sa position et contribuer aux objectifs de l'UE en matière d'environnement. Un point clé du projet MAPSYN a été la construction de deux démonstrateurs, grâce auxquels l'équipe a collecté des données sur le rendement de la production et sur le rendement énergétique. Le premier démonstrateur a testé un processus de fixation de l'azote assisté par plasma, avec un rendement et des économies d'énergie prometteurs. Le second démonstrateur comprenait des microréacteurs transparents aux micro-ondes, associés avec de nouveaux catalyseurs et un système innovant de circulation des micro-ondes. «Nous sommes sur le point de commencer la dernière série de tests, et nous estimons qu'ils démontreront les avantages indiscutables de la technique», déclare le Dr James. De fait, les deux démonstrateurs ont montré la possibilité d'utiliser du plasma et des micro-ondes comme source innovante d'énergie, afin de réaliser les réactions chimiques voulues. Les modules de traitement de débit, mis au point par des partenaires du projet, sont déjà commercialisés. Les partenaires ont aussi synthétisé et caractérisé de nouveaux catalyseurs pour la fixation d'azote et l'hydrogénation, et leur rendement devrait être supérieur. Certains des catalyseurs d'hydrogénation ont été brevetés. «Si les deux démonstrateurs obtiennent de bons résultats définitifs, il est probable que les entreprises partenaires continueront les tests après la fin de ce projet, en vue d'obtenir autant de données que possible», déclare le Dr James. «Les questions sont de savoir si les nouveaux systèmes réduisent les coûts pour les utilisateurs, si les nouveaux catalyseurs peuvent être utilisés de manière autonome, et si les nouveaux systèmes à micro-ondes peuvent avoir d'autres applications.» Ces techniques pourraient conduire à de nouveaux modèles commerciaux et à de nouveaux produits. Du point de vue de l'exploitation, le projet est donc une réussite. «Certains catalyseurs ont été brevetés, et l'analyse des autres nous a aidé à mieux en comprendre les propriétés», explique le Dr James. «Nous avons aussi mis à l'échelle de la fabrication le processus au plasma. Nous avons donc effectué de nombreuses recherches préliminaires utiles, et mis au point de nouvelles applications industrielles.» Le projet MAPSYN doit s'achever fin mai 2016.
Mots‑clés
MAPSYN, nouvelles sources d'énergie, catalyseurs, micro-réacteurs, rendement énergétique, démonstrateurs, traitement au plasma
