La Plateforme Micros Structures

La plateforme des micros structures issue de la collaboration avec l'Ecole centrale de Marseille est aujourd'hui une réalité. Ils vont permettre d'obtenir des procédés prêts à l'industrialisation et de réaliser de nouveaux contrats dans le domaine de la recherche finalisée au profit des PME de la région. Un saut technologique dans le cadre d'une chimie plus verte.

Une collaboration étroite a été mise en place avec l’Ecole Centrale de Marseille, concrétisée par la mise à disposition d'un atelier de 1000 m2 installé sur le campus de l'université de Saint-Jérôme avec personnel et matériel. Aujourd'hui, une nouvelle étape vient d'être franchie avec l'arrivée de micros structures. De quoi s'agit-il?

En résumé, cet équipement contribue à un renouveau pour la chimie" expliquent en choeur Pierrette Guichardon et Françoise Duprat qui forment l'équipe de chercheuses du laboratoire M2P2 (mécanique, modélisation et procédés propres) de l'Ecole centrale de Marseille.

"C'est en Allemagne et aux Etats-Unis, il y a dix ans, que les labos ont commencé à s'intéresser aux micros réacteurs. Le but était de réaliser des réactions chimiques, au sens le plus large, dans des conditions plus favorables: plus sûres, plus fiables, plus économes en énergie et en matières premières, réduisant ainsi l’empreinte environnementale." Voilà pour le principe. Mais en pratique, en quoi consiste une micro réaction?

"C'est une miniaturisation. On réduit le volume de réactifs et on améliore l’efficacité des réactions. L'intérêt de ces micros technologies est de pouvoir obtenir des transferts thermiques très efficaces permettant ainsi des réactions très rapides. Et donc d'avoir un produit de meilleure qualité à meilleur coût." souligne Françoise Duprat. Le gain est tel qu’il permet de réduire d’un facteur mille le volume du réacteur pour produire les mêmes quantités que dans un réacteur classique…

L'installation dont bénéficie l'Ecole Centrale va permettre de tester tout type de réactions et particulièrement celles pouvant présenter des risques pour la sécurité ou l'environnement. Mais pas seulement.

La plateforme va surtout permettre de travailler en continu et de changer de produit régulièrement. Le bénéfice pour les entreprises ? "C'est le retour du "small is beautifull", s'enthousiasme Pierre Michiel, Directeur de l'Ader Méditerranée, qui utilise les nouveaux outils. " Il va permettre d'obtenir des procédés prêts à l'industrialisation pour de nombreux projets de petites entreprises qui peuvent bénéficier du crédit impôt recherche."

L’équipe s’est également dotée de micros mélangeurs (le choix s'est également porté sur la technologie Ehrfeld).  Ils permettent de caractériser les mélanges qui sont à la base de nombreuses opérations afin de limiter la puissance au strict nécessaire. " Non seulement la qualité des mélanges et émulsions obtenus dans les micros mélangeurs est supérieure à celle des méthodes classiques, mais le coût énergétique est fortement diminué " explique Pierrette Guichardon. Les PME, notamment des secteurs de la parfumerie, cosmétique, pharmacie ou de la peinture sont concernées par ce nouvel outil qui était réservé jusqu'ici aux très grands groupes industriels. "C'est en réalité une grande souplesse qui est apportée sur le terrain pour créer des richesses et des emplois durables: notre territoire peut connaître une forme de réindustrialisation grâce aux micros réacteurs et micros mélangeurs" conclut Pierre Michiel.

Opération portes ouvertes pour les entreprises

Début février, l'Ader Méditerranée et l'Ecole centrale de Marseille vont organiser une journée de découverte pour les entreprises. Il s'agira de montrer ce que l'on peut faire avec ces nouveaux outils et dans quels domaines ils sont particulièrement utiles et performants par rapport aux réacteurs et mélangeurs conventionnels. "Il est possible de transposer une réaction discontinue en réaction continue, ce qui en améliore le rendement et la qualité. Par ailleurs, le micro réacteur est très intéressant pour les phases gaz/liquide".

Lorsqu'une entreprise voudra aller plus loin, comment va se passer la collaboration? "Notre but est proposer l'accompagnement de spécialistes du génie des procédés, d'offrir la possibilité de se former et de travailler dans un lieu neutre et bienveillant qui garantisse la confidentialité des projets", rajoute Pierre Michiel.

En février, la petite équipe qui fait travailler 5 élèves-ingénieurs de 3e année sur des projets industriels complètera ses équipements, de façon à étendre encore le domaine d’utilisation. Après Nancy et Toulouse, Marseille est le troisième pôle à se doter de ce type d'installation qui ouvre la voie à une chimie plus verte.

Alexandre Buiguez: "la Chimie dans la Cité"

Le Vice-Président de l'Ader Méditerranée nous explique l'origine du projet Plate-Forme des microréacteurs et leur portée stratégique.

Lors de la visite d’une Université à Boston en 2006, j’ai découvert qu’une équipe d’étudiants et d’industriels travaillaient sur plusieurs microréacteurs.

Ce qui était frappant, c’est qu’ils fabriquaient des produits chimiques très sensibles à forte valeur ajoutée sur le Campus même, à quelques km du centre-ville.

On peut dire que cet étonnement a été le point de départ de la réflexion :

Ces solutions permettaient le retour de la Chimie dans la Cité ".

Quelques années plus tard, lors du rapprochement Ader Méditerranée - Ecole Centrale Marseille (avec la collaboration des professeurs Françoise DUPRAT et Pierrette GUICHARDON, spécialistes du Génie des Procédés) que le projet de créer une plate-forme microréacteurs a vu le jour.

L’idée a été présentée au Directeur de l’Ecole Centrale Marseille, Monsieur Frédéric FOTIADU, qui a soutenu immédiatement ce projet. Pour sa réalisation, ce dernier a donné mandat de délégation à l’ADER Méditerranée afin d’entamer des recherches de financements auprès de l’Etat, du Conseil Régional PACA, du CG13 et d’organismes privés.

Afin d’être proches des ressources (main d’œuvre, services…) dont elles ont besoin pour produire, les entreprises ont eu tendance à s’installer près des villes.

Les risques chimiques à partir des années 60, ont naturellement abouti à la formation d’un corpus réglementaire européen très structuré.

Où en est-on aujourd'hui ?

Dans le cadre d'un process fortement encadré (les microréacteurs notamment), il sera en effet possible de maitriser les risques  dans le cadre  réglementaire obligatoire à venir.

"En clair, les microréacteurs vont changer la manière de produire une certaine chimie au XXIe siècle. L'autre aspect important de l'évolution majeure apportée par les microréacteurs est que la recherche et la fabrication seront plus faciles à mettre en œuvre dans la mesure où les coûts en énergie et en matières premières seront notablement réduits. Autrement dit, c'est une voie plus inventive qui s'ouvre avec la possibilité de produire de nouvelles molécules de façon plus économique."

Nous vous invitons dans les semaines à venir à visiter cette plate-forme.