Des membranes innovantes et personnalisables pour un avenir durable
Les procédés de séparation qui utilisent des forces physiques, chimiques ou électriques pour isoler ou concentrer des constituants sélectionnés d’un mélange sont essentiels pour les industries chimiques, pétrolières, de bioraffinage et de traitement des matériaux. Les procédés typiques de séparation des composants de grandes quantités de mélanges chimiques en des formes plus pures, tels que la distillation et la cristallisation, sont responsables d’une part considérable de la consommation annuelle d’énergie dans le monde. «Les technologies de séparation de pointe utilisant la chaleur et le refroidissement sont très énergivores, représentant 10 à 15 % de la demande mondiale d’énergie», fait remarquer Samuel Hess, PDG et cofondateur d’UniSieve(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Cette immense demande d’énergie s’accompagne de fortes émissions de carbone. En outre, les processus thermiques nécessitent généralement d’immenses installations rigides et à forte intensité de capital.»
Une entreprise innovante de technologie propre sous les feux de la rampe
Pour résoudre ces problèmes, la jeune entreprise suisse UniSieve a mis au point une solution membranaire brevetée qui permet une séparation efficace en termes de coûts et d’énergie. La solution de séparation moléculaire avancée d’UniSieve peut être appliquée aux applications les plus pertinentes et les plus énergivores. Actuellement, la jeune entreprise suisse se concentre sur la séparation des hydrocarbures et l’application ultérieure de la capture du carbone. Abréviation d’«universal sieving» («tamisage universel»), la plateforme technologique d’UniSieve permet une combinaison unique de divers tamis moléculaires et de membranes polymères, offrant des solutions de séparation chimique fiables. Cette technologie membranaire innovante a été développée pour la première fois en 2013 à l’Institut d’ingénierie chimique et biologique de l’ETH de Zurich(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Les membranes de tamisage moléculaire uniques d’UniSieve ajoutent une nouvelle dimension au monde de la séparation. Étant mécaniquement stables et flexibles, elles peuvent être intégrées dans des cartouches à membrane standards», souligne Samuel Hess. En outre, elles permettent un réglage précis de la taille des pores de la membrane, ce qui rend la technologie accessible à un large éventail d’applications complexes. «Notre solution de séparation moléculaire fonctionne sur le principe de l’exclusion de taille. Contrairement à la distillation, la solution d’UniSieve peut séparer les molécules en fonction de leur taille, ce qui permet de réaliser d’importantes économies d’énergie», explique Samuel Hess. Ces dernières sont rendues possibles par les propriétés de tamisage moléculaire des membranes d’UniSieve, qui permettent aux petites molécules de passer rapidement tandis que les plus grosses sont retenues. «À l’instar d’une simple passoire utilisée pour égoutter les pâtes, les pores des membranes, d’une taille inférieure au nanomètre, séparent et purifient les produits chimiques et capturent le CO2», ajoute Samuel Hess. «Les membranes UniSieve se distinguent par leur grande précision, ce qui permet aux clients d’économiser jusqu’à 90 % de l’énergie nécessaire au processus, de réduire les coûts d’exploitation et de diminuer considérablement les émissions.»
Coup de pouce à une technologie de séparation durable
Le projet GREENMEM, financé par l’UE, a aidé UniSieve à développer sa technologie membranaire. Pendant les 24 mois du projet, le processus de fabrication des membranes a été mis à l’échelle nécessaire pour servir les premiers clients pilotes. L’objectif de GREENMEM était de démontrer la faisabilité de la plateforme technologique d’UniSieve dans une unité chimique en réalisant des essais pilotes. Les résultats des essais ont confirmé que la plateforme technologique aide les clients à réaliser des économies d’énergie et de coût, à réduire les émissions et à accroître la récupération des produits. «En déployant largement la solution UniSieve, le secteur de l’énergie et de la chimie peut réduire ses émissions de CO2 de plus de 1,3 Gt par an», déclare Samuel Hess. «Pour y parvenir, UniSieve prépare actuellement des tests de démonstration supplémentaires pour plusieurs applications et s’efforce d’élargir le nombre d’applications auxquelles la technologie de la plateforme polyvalente peut servir.» Cinquante-six unités de séparation UniSieve devraient être installées à travers l’Europe et l’Amérique d’ici 2026. «Notre priorité est de fournir aux clients une solution de séparation unique compatible avec les infrastructures existantes tout en contribuant efficacement à des avantages économiques et environnementaux durables», conclut Samuel Hess.
Mots‑clés
GREENMEM, UniSieve, énergie, séparation, membrane, distillation, pores, membranes de tamisage moléculaire
