Une nouvelle impulsion pour la vie (chimique)
07 Jun 2021
Durant tout le mois de juin, GEA participera de manière active à l’événement ACHEMA Pulse. De nombreux intervenants du groupe animeront des conférences et des panels hautement inspirants pour notamment illustrer l’approche à suivre pour passer de l’aspiration à la rentabilité dans une industrie chimique extrêmement variée. Grâce à des technologies qui jouent un rôle clé pour, entre autres, abaisser les émissions de gaz à effet de serre, optimiser les procédés ou encore l'économie circulaire, GEA met en avant comment changer d’approche donne une nouvelle impulsion permettant d’obtenir des rendements accrus, des produits de plus haute qualité et des systèmes plus écoénergétiques.
De par le passé, la bioéconomie circulaire était pratiquement exclusivement vue comme un modèle, une aspiration certes souhaitable, mais lointaine pour de nombreux marchés, y compris dans le monde agricole et, ceux de la grande consommation et des paris entrepreneuriaux B2B. Aujourd’hui, remplacer les produits pétrochimiques par des matières premières renouvelables est devenu rentable quand cela permet de fabriquer des produits de plus grande valeur. Concrètement parlant, produire des produits biochimiques grâce au bioraffinage veut dire, par exemple, transformer des déchets végétaux, microbiens et organiques et de la biomasse mycélienne, en divers produits et composants biosourcés qui seront utilisés dans un large éventail de secteurs, industrie chimique comprise. Tirer parti des ressources renouvelables permet à des secteurs entiers de diminuer leur empreinte carbone en développant des innovations qui réduisent le recours aux matières premières fossiles.
Les solutions de GEA couvrent pratiquement tous les types de ressources renouvelables et d’applications industrielles, y compris la production efficace de biocarburants, de biopolymères et d’autres produits chimiques biosourcés, ainsi que de composants et d’ingrédients pour les industries alimentaires humaine et animale. Nous avons noué des partenariats avec des clients et divers consortiums pour mettre au point et tester des modèles de bioraffinerie afin de produire des acides à partir de matières premières renouvelables pour les utiliser comme synthons pour les bioplastiques, d’exploiter les micro-algues pour fabriquer des biopesticides et des aliments pour animaux, de produire du caoutchouc à partir de pissenlits, de protéines d’insectes et de flux de déchets de la production alimentaire, et bien plus encore. En effet, de la fermentation au traitement en aval, notre portefeuille de produits comprend des séparateurs centrifuges, des unités de filtration membranaire, des évaporateurs, des cristalliseurs, des installations de distillation et des sécheurs à lit fluidisé pour l’isolation et la purification, la concentration et le séchage des produits.
Prenez les plastiques, par exemple ; bon marché à produire et extrêmement polyvalents, ils peuvent être moulés, pressés, compressés et modelés dans toutes formes et à toutes les fins. Bien que la majeure partie des plastiques fabriqués aujourd’hui le soient à partir de combustibles fossiles comme le pétrole brut et le charbon, de récentes avancées scientifiques permettent désormais d’en fabriquer à partir de sources durables dérivées de végétaux ou de matières premières comme notamment la canne à sucre, l’amidon de pomme de terre, la cellulose (bois), le maïs, le soja, les huiles végétales usées et d’autres déchets agricoles et alimentaires.
Les nouveaux procédés permettant de transformer la biomasse en biopolymères et bioplastiques reposent sur des technologies et des équipements de procédé efficaces et fiables. En sa qualité de leader mondial des biotechnologies blanches, GEA est à l’avant-garde dans ce domaine. Notre groupe travaille dans le secteur des bioplastiques depuis plus de dix ans. Nous développons, testons et perfectionnons des équipements et des technologies qui permettent à l’industrie de transformer les procédés de recherche et pilotes en flux de fabrication commerciale viables. La production d’acide lactique à partir de sources basées sur des végétaux, un acide qui est ensuite utilisé pour fabriquer de l'acide polylactique (PLA) qui est un remplaçant biodégradable et durable du polytéréphtalate d'éthylène, est un excellent exemple dans ce domaine.
Plus important encore, GEA travaille avec les entreprises pour résoudre les difficultés des procédés, améliorer les efficacités et contribuer à transformer des concepts innovants en procédés industriels viables pour fabriquer des bioplastiques et d’autres produits biosourcés. Chaque solution est conçue pour aider à économiser l’énergie et diminuer la consommation d'eau, recycler la chaleur en excès et réduire les déchets et les émissions lorsque cela est possible, pour que les produits durables soient fabriqués en utilisant des technologies durables.
Piloter la révolution verte
Les batteries au lithium d’aujourd’hui gardent nos dispositifs électroniques médicaux, de grande consommation et industriels en marche et sous tension ; mais c’est l’usage des batteries lithium-ion dans les véhicules électriques et hybrides de nouvelle génération qui a valu à ce métal argenté léger son surnom de « pétrole blanc ». Le marché du lithium va sans aucun doute exploser pour satisfaire le marché croissant des véhicules électriques. Cependant, ce métal, le plus léger jamais découvert par l’homme, ne se trouve pas pur dans la nature : il est emprisonné dans la roche et dans les sels minéraux de lacs de saumure souterrains ou extrait des dépôts minéraux de spodumène, de pétalite et de lépidolite, qui se trouvent dans les roches éruptives.
Pour répondre aux enjeux de la chaîne de valeur, GEA a mis au point des technologies d’évaporation, de cristallisation et de séchage essentielles pour produire du lithium à partir de concentrés de saumure ou de spodumène. Notre portefeuille de produits comprend des systèmes de filtration sur membrane pour retirer les impuretés, de séparation centrifuge solide/liquide, de concentration et de purification, ainsi que de séchage à lit fluidisé pour les composés de sel de lithium. De plus, l’expertise de GEA s’étend au séchage par atomisation de poudres de qualité pour les batteries, indispensables pour obtenir des matériaux de batterie à base de lithium avancés.
Par ailleurs, même si une solution « universelle » a des avantages incontestables en ce qui concerne le séchage par atomisation des matériaux de batterie lithium-ion, les ingénieurs poudres de GEA adaptent chaque solution à chaque application. Ils effectuent également des essais complets en utilisant une installation pilote pour assurer que le processus génère des poudres homogènes de qualité supérieure.
Les compétences et la vaste gamme de produits de GEA pour la production et le traitement du lithium couvrent tout le cycle, de la fin de l'extraction minière à l'obtention de la poudre séchée, en passant par le raffinage des produits intermédiaires. Nous soutenons nos clients dans le monde entier que ce soit pour la concentration du lithium, la cristallisation et la purification des sels, le retrait des impuretés, le séchage à lit fluidisé et par atomisation, la récupération des sous-produits ou encore le développement de procédés pour le recyclage du lithium.
Les petits ruisseaux font les grandes rivières
L’eau est devenue une ressource précieuse, dans le monde entier, et la façon dont nous la gérons constitue une préoccupation croissante pour la société. De nombreuses entreprises creusent des puits, pompant de grandes quantités d’eau souterraine pour couvrir la demande la demande d’eau de process. Cependant, de plus en plus de gouvernements rendent prioritaire l’utilisation de l’eau souterraine pour l’eau potable, imposent des taxes importantes ou refusent aux sociétés l’accès aux nappes phréatiques. Les fabricants de produits chimiques ne sont bien sûr pas les seuls concernés et de nombreux autres secteurs comme ceux du traitement des déchets ou les industries métallurgique et textile le sont aussi.
L’évaporation des eaux usées peut être coûteuse et gourmande en énergie, mais cela n’est pas obligatoire. Certaines entreprises se tournent vers l'évaporation des eaux usées, car c'est la seule option faisable, mais résoudre le problème des eaux usées n’est qu’un aspect de la question. Les fabricants peuvent, en effet, récupérer leurs investissements en 3 à 5 ans s’ils réutilisent les condensats en tant qu’eau de process. Étant donné que l’équipement de GEA est extrêmement solide et est construit pour durer une génération ou plus, il est possible de réduire considérablement l’énergie consommée par l’évaporation grâce à la recompression thermique ou à la recompression mécanique de vapeur (RTV ou RMV).
Installation de séparation thermique GEA
Un point majeur à prendre en compte, cependant, est la composition des eaux usées. Elles doivent faire l’objet d’analyses complètes pour assurer que les paramètres physiques adéquats soient pris en compte et que la solution correspondante puisse être mise en œuvre correctement. Nos clients porteurs de projets peuvent s’appuyer sur le réseau de GEA de centres d’essais, de laboratoires et d'équipements pilotes, et leurs équipes qualifiées, qui examineront avec eux les solutions disponibles et les aideront à évaluer les économies réalisables à l'aune des investissements nécessaires et des coûts énergétiques.
GEA a une grande expérience des techniques de séparation dans les industries alimentaire, pharmaceutique et chimique, qui doivent répondre à des normes strictes, et est bien placée pour conseiller les entreprises dans des secteurs variés. Pourquoi est-ce si important ? Les Nations Unies estiment qu’environ 80 % de toutes les eaux usées industrielles et municipales dans le monde sont reversées dans l’environnement sans le moindre traitement ni être réutilisées, et que sur les 3,6 millions de personnes qui meurent tous les ans dans le monde de maladies liées à l’eau, 84 % sont des enfants. Par ailleurs, la pénurie d’eau touche quatre personnes sur dix et, en 2025, les Nations Unies estiment que 1,8 milliard de personnes vivront dans des pays ou des régions géographiques où elles seront confrontées à des conditions de pénurie d’eau absolue.
GEA fait tout le possible pour empêcher que cette prophétie ne se concrétise. Le groupe a notamment livré de nombreux décanteurs de biosolides pour des installations de traitement d’eaux usées un peu partout en Inde, ainsi que pour le traitement des effluents industriels et des égouts municipaux ; en Irlande, la technologie de décantation de GEA aide à réduire les coûts d'exploitation en produisant des boues qui sont 10 à 15 pour cent plus sèches et sont, par conséquent, moins coûteuses à transporter ou à réutiliser en tant qu’engrais ; et, au Mexique, GEA a été impliquée dans la conception et la construction d’une usine de traitement d’eaux usées à zéro rejet liquide (ZLD) pour une centrale électrique de Ciudad Juárez. Et ce n’est là que la partie émergée de l’iceberg !
Revenons-en par exemple aux plastiques dont nous avons parlé plus tôt. Là la boucle est presque bouclée. Stimulé par l’introduction d’exigences toujours plus strictes dans le domaine du recyclage et de la production, le PET recyclé (rPET) est désormais plus largement disponible et l’est à un prix plus compétitif. De nombreuses entreprises qui produisent et utilisent du rPET s’appuient sur la technologie de centrifugation de GEA pour traiter leurs eaux de process, ce qui leur permet de respecter les normes de qualité et environnementales, tout en minimisant leurs coûts de fonctionnement.
Production d’engrais
Les engrais jouent un rôle important pour cela, mais il est nécessaire de trouver un équilibre entre les intrants et les éléments sortants que sont les niveaux de nitrate dans les nappes phréatiques, les émissions de gaz à effet de serre, la pollution du sol, etc. Dans cette optique, de nombreux exploitants se tournent vers des formules de grande pureté solubles dans l'eau comme le phosphate mono ammonique ou MAP. Pour produire du MAP, le produit de départ utilisé est normalement de l’acide phosphorique, mais GEA a développé et mis en œuvre une solution révolutionnaire pour produire des engrais MAP solubles de haute qualité grâce à laquelle il n’est plus nécessaire d’acheter de l’acide phosphorique purifié et/ou d'intégrer une ligne de purification supplémentaire.
