De nouvelles technologies de séparation entendent concilier l’industrie de transformation et la nature en Europe
Le professeur Michael-Helmut Kopf, coordinateur du projet PRODIAS, explique sans détour: «Une industrie de transformation durable et compétitive et le respect de la nature ne sont pas des notions antinomiques!» Les questions qui pèsent sur cette industrie sont l’introduction de matières premières renouvelables dans les chaînes de valeur existantes et le développement de techniques connexes d’extraction de l’eau, de valorisation des produits et de purification rentables et à haute efficacité énergétique. «Il est indispensable de repenser le traitement en aval», fait-il remarquer. «Il s’agit notamment de mettre au point des technologies de séparation nouvelles ou optimisées, ainsi que des méthodologies appropriées pour le développement accéléré de procédés en aval adaptés.» Biotechnologie industrielle Le projet a atteint ses deux principaux objectifs: réduire les coûts de production des produits à base d’énergie renouvelable, et réduire simultanément l’empreinte environnementale des procédés employés en diminuant la consommation d’énergie tout en augmentant l’efficacité des matières premières. Le consortium, dont les membres sont issus à la fois du monde industriel et universitaire, s’est employé à améliorer et optimiser les méthodes et technologies de traitement des systèmes aqueux dilués issus des procédés de biotechnologies blanches. Pour y parvenir, PRODIAS a tiré parti de la biotechnologie industrielle. Cette technologie peut être utilisée pour permettre la production de produits de performance complexes tels que les enzymes et les intermédiaires de la chaîne de valeur chimique à base de ressources renouvelables. Une incidence de grande envergure Plus précisément, les partenaires ont mis au point quatre démonstrateurs et élaboré plusieurs normes de R&D. «Ces démonstrateurs sont prêts à être utilisés en laboratoire et à l’échelle commerciale», explique le professeur Kopf. L’un des démonstrateurs porte sur des centrifugeuses à assiettes à faible consommation d’énergie et à haute performance destinées à la séparation de la biomasse, et un autre porte sur la concentration par congélation à utiliser pour les composés thermosensibles dissous (p. ex. les enzymes). Les deux derniers sont une nouvelle combinaison SMB-EBA qui se présente sous la forme d’un procédé hybride comprenant un logiciel de contrôle avancé et la fermentation haute performance (titre) de petites molécules précurseurs organiques. Un autre élément pertinent pour les normes de R&D est la combinaison de l’extraction/IEX et de l’électrodialyse bipolaire pour purifier les molécules de la chaîne de valeur chimique produites par fermentation. NEAT, quant à lui, est une nouvelle méthode d’analyse utilisant la spectroscopie RMN pour prédire les propriétés thermodynamiques de mélanges non spécifiés, qui est pertinente pour le traitement en aval dans de nombreux domaines du génie des procédés. Au-delà des applications de biotechnologies blanches, ces réalisations profiteront à de nombreux secteurs de l’industrie européenne de transformation. Par exemple, comme l’explique le professeur Kopf, «les centrifugeuses à faible consommation d’énergie peuvent être utilisées pour diverses applications dans le secteur du traitement chimique, des pâtes et papiers, de la gestion de l’eau et de la transformation des aliments». Une coopération fructueuse Le professeur Kopf estime que le slogan de PRODIAS («Un but, un projet, une équipe») a grandement contribué au succès du projet. «Outre les réalisations majeures en termes d’appareils et d’optimisation des méthodes, la collaboration harmonieuse et efficace entre les neuf partenaires a été une expérience unique et encourageante.» La mise en place du projet a également été un facteur clé, souligne-t-il. La structure de la plupart des modules de travail exigeait la coopération d’au moins deux partenaires pour accomplir les tâches. Cela exigeait et alimentait des discussions intenses ainsi que l’identification précoce d’éventuels conflits d’intérêts. Le numéro spécial sur PRODIAS paru dans la revue Chemical & Engineering Technology témoigne de l’esprit de l’équipe du projet. Selon le professeur, cet article met en exergue «les résultats de la coopération fructueuse entre le monde académique et industriel, et expose les futurs travaux en matière de R&D dont PRODIAS pourrait être instigateur». Prochaines étapes Comme l’explique le professeur Kopf, l’une des prochaines étapes nécessaires pour récolter les fruits des réalisations du projet réside dans l’intégration des appareils et des méthodes respectifs dans les futurs projets connexes. «De nombreux partenariats établis par PRODIAS se poursuivront et contribueront à renforcer la compétitivité des produits et procédés à base d’énergies renouvelables», conclut-il.
Mots‑clés
PRODIAS, traitement, industrie de transformation, R&D, traitement en aval, démonstrateur, produits à base d’énergies renouvelables, biotechnologie industrielle, centrifugeuse, technologies de séparation, biotechnologies blanches
