Intensification des procédés et élaboration des propriétés d'usage
Génie des procédés, développement durable et innovation - Enjeux et perspectives

2.1 Chimie lourde

En effet, pour les produits de commodités et pour les produits intermédiaires à forts tonnages supérieurs à 1 000 t/an (ammoniac, acide sulfurique, carbonate de calcium, ethylène, aldéhydes, méthanol, ethanol, benzène, butadiène, acide adipique, amines...) qui représentent encore aujourd'hui un secteur majoritaire de l'économie (40 % des marchés) et pour lesquels les brevets ne portent pas habituellement sur les produits, les procédés ne peuvent plus être durablement sélectionnés sur les seuls critères de l'exploitation économique « comptable ». Au contraire, il faut établir une compensation avec à la fois une sélectivité accrue et des économies liées au procédé lui-même. Le défi est de produire d'énormes quantités au moindre coût et le problème devient complexe parce que des facteurs tels que la sécurité, la santé, les aspects environnementaux (incluant la raréfaction des matières premières et de l'énergie et le recyclage des produits et sous-produits ainsi que la demande de technologies non polluantes) doivent être pris en compte car le client achète un procédé qui ne pollue pas (ou pollue peu) et qui est parfaitement sécurisé et automatisé.

De plus, n'oublions pas que les capacités de production mondiale doivent s'accroître d'un facteur 6 d'ici à 2050, si l'on suppose un taux de croissance de l'économie mondiale de 4 % par an. Ainsi, tendre vers des équipements pour une production à l'échelle mondiale pourra bientôt nécessiter un changement partiel ou total de technologie, sachant que les technologies actuelles ne peuvent plus être mises en œuvre dans un esprit « on construit toujours plus gros », si l'on doit appréhender des capacités de production encore jamais rencontrées dans les industries chimiques et connexes.

On est ainsi confronté à la nécessité d'une intensification des procédés de production conduisant à un changement dans les technologies afin d'extrapoler de façon fiable de nouveaux procédés, en passant d'une échelle intermédiaire à une très grande échelle pour laquelle nous n'avons pas d'expérience antérieure. Cela nécessite d'adapter la structure, l'architecture et les équipements du procédé aux conditions des transformations physico-(bio)chimiques...