Eco-conception de procédés durables

Résumé Le Laboratoire de chimie agro-industrielle est une unité de recherche qui travaille sur la valorisation de la biomasse végétale, principalement les coproduits et les résidus des industries agricoles. C’est une unité à forte vocation expérimentale qui essaye de développer des nouveaux procédés plus respectueux de l’environnement. L’analyse de cycle de vie est donc intégrée dans les travaux car c’est une approche qui permet de déterminer l’impact environnemental d’un processus ou d’un produit, en prenant en compte toutes les étapes, de sa fabrication et sa destruction. L’analyse de cycle de vie est généralement réalisée à partir de logiciels, le logiciel utilisé au LCA est Simapro®, qui intègrent une base de données et un calculateur pour la détermination des impacts environnementaux. L’utilisation de cette méthodologie pour des procédés en cours de conception est plus récente et permet d’orienter dès la phase de développement vers les procédés les plus respectueux ou d’optimiser des conditions opératoires en intégrant à la fois la productivité et l’impact environnemental. Ce type d’approche nécessite de pouvoir introduire des données liées aux conditions de fonctionnement dans le logiciel utilisé pour l’analyse de cycle de vie. Ces données peuvent être expérimentales, obtenues par exemple dans le cadre d’un plan d’expérience. Une autre approche serait le couplage du logiciel d’analyse de cycle de vie avec un logiciel de simulation de procédés. Le logiciel utilisé au LCA est Prosim® car il permet de dimensionner un procédé et de calculer les flux matières/énergie à partir d’une base de données en thermodynamique. Mas il est surtout adapté aux procédés pétrochimiques, ce qui nécessite de développer des modules spécifiques de simulation pour les opérations unitaires, comme la filtration membranaire ou les procédés chromatographiques, plus spécifiquement utilisées dans le fractionnement de la biomasse végétale. La chromatographie est un procédé qui peut être décrit comme un écoulement d’un fluide dans un milieu poreux. Ce fluide transporte des molécules qui peuvent avoir des interactions avec le milieu poreux en fonction de leur taille et/ou de leur structure chimique. L’enjeu est donc d’être capable de simuler le transport réactif de ces molécules. Un modèle introduit dans un module de Prosim® permettra alors de simuler un procédé utilisant une étape de filtration. Il faut ensuite être capable de coupler les deux logiciels afin que les informations acquises sous Prosim® puisse devenir les données pour le calcul sous Simapro®.;