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Article de référence | Réf : J500 v1

Génie des procédés, développement durable et innovation - Enjeux et perspectives

Auteur(s) : Jean-Claude CHARPENTIER

Date de publication : 10 sept. 2013

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RÉSUMÉ

Le génie des procédés moderne "vert" concerne l'ensemble des sciences et technologies qui permettent les transformations physico-(bio)chimiques optimales des matières premières et des énergies en produits utiles aux consommateurs. Cependant, il se doit de répondre aux besoins des industries chimiques et annexes : compétitivité, satisfaction de la demande économique changeante et respect des contraintes sociales et environnementales des procédés industriels. Tous ces aspects requièrent une approche multi-échelle fortement mobilisée sur l'intensification des procédés et sur le génie du couple produits verts/procédés verts, l'objectif étant de produire beaucoup plus et mieux, en consommant beaucoup moins, et de façon plus durable.

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ABSTRACT

Chemical engineering, sustainability and innovation - Challenges and prospects

The modern "green" process engineering involves all sciences and technologies that allow for optimal physico-(bio) chemical transformations of raw materials and energy into products which are useful to consumers. However, it must meet the needs of chemical and related industries: competitiveness, satisfaction of the changing economic demand and respect for the social and environmental constraints of industrial processes. All these aspects require a multi-scale approach, highly committed to process intensification and engineering of green products/green processes, the aim being to produce more, in an improved way, and consume less in a more sustainable fashion.

Auteur(s)

Jean-Claude CHARPENTIER : Professeur et directeur de recherche CNRS Ancien directeur de l'ENSIC, de l'ESCIL et de l'ESCPE Lyon et du département sciences pour l'ingénieur du CNRS - Past-president de la fédération européenne de génie chimique - Laboratoire réactions et génie des procédés CNRS/ENSIC/Université de Lorraine

INTRODUCTION

Le génie des procédés concerne l'ensemble des sciences et technologies qui permettent les transformations physico-(bio)chimiques optimales des matières premières et des énergies en produits utiles aux consommateurs.

Pour répondre aux besoins des industries chimiques et annexes qui doivent satisfaire à la fois des demandes économiques changeantes et rester mondialement compétitives, le génie des procédés moderne doit appréhender à la fois la demande des marchés pour des produits à propriétés d'usage définies aux nano et micro-échelles de temps et d'espace et les contraintes sociales et environnementales des procédés industriels aux échelles méso et macro de production. Il doit répondre au défi de proposer des procédés comportant des technologies durables pour des produits verts « sustainable technology for green product ».

Nous verrons que cela requiert une démarche scientifique comportant une approche système intégré multidisciplinaire et multiéchelle de longueur et de temps, appliquée aux différents processus moléculaires et de transferts souvent couplés qui interviennent aux différentes échelles de la chaîne de production chimique : c'est-à-dire bien comprendre comment les phénomènes à une échelle déterminent les propriétés et comportements à l'échelle supérieure et ce, depuis l'échelle moléculaire jusqu'aux échelles du site de production.

Nous verrons aussi que cette approche multiéchelle, l'approche verte du génie des procédés qui combine à la fois un attrait des marchés (« market pull ») et une demande d'innovation technologique (« technology push ») est menée avec quatre objectifs principaux qui sont fortement mobilisés sur l'intensification des procédés et sur le génie du couple « produits verts/procédés verts ».

Le but est de produire beaucoup plus et mieux en consommant beaucoup moins, et de produire des molécules plus durables possédant des enjeux environnementaux et économiques avec des technologies et procédés innovants conduisant à une meilleure utilisation des matières premières et de l'énergie.

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MOTS-CLÉS

Intensification des procédés | Procédés verts

KEYWORDS

process intensification | green products

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - ALEXANDRIDIS (P.) - Gold nanoparticle synthesis, morphology control, and stabilization facilitated by functional polymers. - Chemical Engineering and Technology, 34, p. 15-28 (2011).
(2) - ALLEN (D.T.), SHONNARD (D.R.) - Green Engineering : Environmentally conscious design of chemical processes and products. - AIChE Journal, 47, p. 1906-1912 (2001).
(3) - ANASTAS (P.T.), WARNER (J.C.) - Green Chemistry : Theory and Practise. - Oxford University Press, New York (1998).
(4) - ANASTAS (P.T.), ZIMMERMAN (J.B.) - Design of green engineering, through the 12 principles. - Environ. Sci. Technol., 37, 5, p. 94A-101A (2003).
(5) - ANASTAS (P.T.) - Fusing green chemistry and green engineering : DesignBuild at the molecular level. - Green Chemistry, 10, p. 607 (2008).
(6) - BECHT (S.), FRANKE (R.), GEISELMANN (A.), HAHN (H.) - An...

ANNEXES

1 Sites Internet
2 Annuaire
1. 2.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

1 Sites Internet

ACS Green Chemistry Institute http://gcande.com

CO LaN http://www.colan.org

Projet européen IMPULSE http://www.impulse-project.org

F3 FACTORY http://www.f3factory.com

AixCAPE http://www.aixcape.org

COPIRIDE http://www.copiride.eu

PILLS http://www.fp7pills.eu

Feuille de route européenne http://fr.slideshare.net

REACH (Regulation Evaluation, Authorization of Chemicals) http://ec.europa.eu

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

HAUT DE PAGE

2.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

Société Française de Génie des Procédés http://www.sfgp.asso.fr

Institution of Chemical Engineers (UK) http://www.icheme.org/

DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (D) http://www.dechema.de/

Fédération...

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