Médicaments, cosmétiques et autres produits ménagers pourront être fabriqués de manière plus sûre et plus efficace. C’est ce que promet l’invention mise au point par le Groupe de génie des réactions catalytiques (GGRC) de l’EPFL. Les chercheurs ont développé une nouvelle sorte de réacteurs destinés à l’industrie, qui réinvente la manière de concevoir la réaction chimique à grande échelle.
Les réactions chimiques à la base de la fabrication de nombreuses substances, telles que parfums, crèmes, shampoings et divers autres matériaux, se font usuellement dans des récipients (cuves agitées) appelés réacteurs. On y mélange les différents ingrédients avec, parfois, des catalyseurs augmentant la vitesse de réaction, le tout en contrôlant strictement la température, la pression et de nombreux autres paramètres. Ces réacteurs sont en général de grande taille (jusqu'à plusieurs m3) pour pouvoir fournir de larges quantités de produits. Entre deux utilisations, ils doivent être arrêtés, vidés et nettoyés.
En collaboration avec la société Givaudan Suisse SA, l’équipe du GGRC a inversé la manière d’envisager ce processus. Ils ont mis en pratique l’idée qu’il fallait diviser pour mieux produire. Avec leur invention, la réaction chimique ne se passe plus dans de grandes cuves, mais dans des microréacteurs composés de tubes d’un diamètre de quelques centaines de microns. Il est possible d'assembler plusieurs centaines, voire milliers de ces appareils d’une nouvelle génération.
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«Le premier avantage est une bien meilleure sécurité, explique Lioubov Kiwi, qui dirige le GGRC. Le moindre problème ou risque d’explosion reste ainsi circonscrit et confiné à de faibles volumes. A de si petites échelles, il est également beaucoup plus facile de contrôler la température ainsi que le processus dans son ensemble. De plus, ces microréacteurs ne nécessitent pas d'arrêt: les réactifs entrent d’un côté des microtubes et le produit final est généré continuellement à la sortie».
En terme d’efficacité, cette nouvelle procédure offre également un plus, car elle permet de minimiser les pertes de matière première. «Environ 20% de matière brute, jusque là perdue, peut désormais être récupérée», souligne la chercheuse. «De plus, elle permet de diviser par dix la taille des installations et améliore également la qualité des produits, qui contiennent au final moins d’impuretés.»