Présentation
RÉSUMÉ
Après un rappel des fondamentaux de l’intensification des procédés, en termes de principes, d’outils et de classification des technologies et méthodes, quelques-unes des pistes disponibles pour identifier et dépasser les limitations inhérentes à tout procédé sont passées en revue dans cet article. Sont également évoqués les réussites industrielles de l’intensification des procédés, les freins à son développement, ainsi que quelques-unes de ses perspectives pour répondre aux enjeux industriels du futur.
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Christophe GOURDON : Professeur - Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, INPT/ENSIACET, Laboratoire de Génie Chimique, UMR CNRS/INPT/UPS, TOULOUSE
INTRODUCTION
La liste des challenges auxquels sont désormais confrontés tous les secteurs industriels, notamment celui de la transformation de la matière, est longue. Sans prétendre à l’exhaustivité, citons-en quelques-uns : raréfaction des ressources (matières premières, eau …) ; attente sociétale en matière de respect de l’environnement (réduction de l’empreinte carbone et des émissions de gaz à effet de serre, augmentation de la sécurité, diminution des rejets) ; exigence de maintenir la compétitivité industrielle en maîtrisant les coûts dans un contexte de concurrence internationale ; montée en puissance de sources diversifiées de matières (biomasse) et d’énergie (énergies renouvelables) ; besoin de mise sur le marché de nouveaux produits, d’origines et de disponibilités diverses (produits biosourcés), recyclables ou biodégradables (analyse de cycle de vie, ACV) ; croissance de la démographie et donc de la demande …
C’est dans ce contexte complexe et exigeant qu’est apparue la notion d’intensification des procédés, une préoccupation qui rassemble aussi bien le monde industriel que le monde académique autour de la notion de développement de technologies ou de méthodes, dites de rupture, en vue de produire de manière plus propre, plus sûre, et plus sobre en consommation d’énergie et de matière.
L’objectif de cet article est de passer en revue les fondamentaux de l’intensification des procédés, en termes de principes, d’outils et de classification des technologies et méthodes, puis quelques-unes des pistes disponibles pour identifier et dépasser les limitations inhérentes à tout procédé. En particulier, il est primordial d’effectuer un diagnostic sur la nature de la limitation intrinsèque au procédé, à savoir si elle est plutôt chimique ou plutôt physique. Selon le résultat de ce diagnostic, les stratégies d’intensification peuvent différer en faisant appel à des outils multi-échelles, d’ordre soit technologiques soit méthodologiques, parmi lesquels on trouve :
la structuration spatiale de l’équipement (en particulier la miniaturisation ) ;
l’ activation des phénomènes ou mécanismes par apport d’énergie (mécanique, thermique …) ou d’énergie non conventionnelle (ultrasons, micro-ondes, UV …) ;
la recherche de synergie par la multifonctionnalité ou l’ hybridation de technologies ;
la mise en œuvre de modes de fonctionnement cyclique ou instationnaire des procédés.
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MOTS-CLÉS
Technologies miniaturisées | Technologies multifonctionnelles | Applications industrielles
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Intensification des procédés - Fondamentaux et exemples d'industrialisation
Principes fondamentaux de l’intensification des procédés
Sources bibliographiques
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