4 nouveaux programmes de recherche pour la filière chimie-environnement

Porteurs de ruptures technologiques, les 4 nouveaux programmes labellisés par le pôle de compétitivité Axelera s’emploieront à faire évoluer l’analyse industrielle et les procédés de séparation hydrogène/CO2, le recyclage des batteries au plomb et la détection des COV.

Axelera, le pôle de compétitivité Chimie-Environnement Lyon et Rhône-Alpes, axe sa stratégie de développement sur 5 thématiques : la chimie au service des marchés d’applications, la préservation des espaces naturels, le recyclage et la recyclabilité des matériaux, la chimie issue du végétal et l’usine du futur. Dans ce cadre, il a proposé 4 nouveaux programmes qui viennent d’être retenus dans le cadre du 9ème appel à projets du Fonds Unique Interministériel (FUI). Leurs objectifs ? Faire évoluer l’analyse industrielle et les procédés de séparation hydrogène/CO2, le recyclage des batteries au plomb et la détection des COV.

INNOVAL : l’analyse industrielle au coeur des procédés

Le contrôle des procédés présente un enjeu majeur pour l’industrie chimique afin de garantir la qualité des produits, le contrôle des coûts, le maintien de la productivité et la maîtrise des risques. L’analyse menée directement au coeur des procédés constitue la voie la plus efficace, mais le marché se heurte à l’absence de solution capable d’offrir un spectre large d’applications. Dans ce contexte, le programme INNOVAL vise à mettre au point des solutions d’analyse en ligne in situ, répondant aux besoins des industriels de la chimie. Présentant un fort contenu technologique, il ambitionne de couvrir les grands domaines de l’analyse chimique :

l’analyse élémentaire, avec le développement d’un analyseur en ligne miniaturisé LinLIBS permettant l’analyse in situ de contaminants dans les matrices liquides ;
l’analyse moléculaire et propriétés, à l’aide des micro-technologies d’analyse dans les liquides ou dans les gaz dans le cadre d’applications concrètes ;
l’analyse en milieux extrêmes pour développer une approche permettant une analyse en ligne multi-composés en milieu gazeux agressif et de façon non intrusive pour limiter les risques.

D’un budget global de 9,8 millions d’euros, le programme INNOVAL piloté par l’IFP et Arkema, rassemble 5 PME, 4 groupes industriels, 2 EPIC (établissement public à caractère industriel et commercial) et 2 centres de recherche académiques.

MISHY : une technologie-clé pour la séquestration du CO2

L’hydrogène est une molécule-clé pour l’avenir. Aujourd’hui essentiellement utilisé dans la pétrochimie (désulfuration et allègement des pétroles), l’hydrogène sera utilisé demain dans la production d’électricité (via les centrales à charbon de type IGCC) et de carburants de synthèse, et, à long terme, dans le développement de la pile à combustible. Ces développements s’appuient sur l’évolution des technologies de séparation hydrogène/CO2. Le programme MISHY vise à améliorer la technologie de production de l’hydrogène par l’utilisation d’une nouvelle unité de séparation membranaire à hautes performances. Cette nouvelle brique technologique permettra un fonctionnement de la membrane en continu et à températures élevées, ce qui n’est pas le cas des procédés actuels. Elle contribuera à faire progresser la productivité et l’efficacité énergétique. Fruit de la collaboration de 3 pôles (Axelera, Trimatec, ViaMéca) et porté par l’Air Liquide, le programme MISHY regroupe 2 groupes industriels, 1 PME et 1 laboratoire de recherche, pour un budget de 3,5 millions d’euros.

YCARE : le recyclage des batteries au plomb par voie non thermique

Malgré les évolutions des systèmes nickel-métal-hydrure et lithium-ion, les batteries au plomb occupent encore une très large place dans le démarrage des véhicules, dans le stationnaire et les alimentations fixes (alarmes back-up, …), place qui devrait se renforcer avec le prochain bannissement des batteries nickel-cadmium. Parallèlement, la hausse de la demande en plomb pour la fabrication de batteries automobiles se heurte à l’appauvrissement des ressources minières. Dans ce contexte, les filières de recyclage et de revalorisation des batteries au plomb présentent un intérêt croissant, mais elles sont confrontées à des verrous technologiques. Le programme YCARE se propose de les lever en repartant des procédés de recyclabilité par voie chimique utilisés pour les piles alcalines salines et les batteries lithium-ion. Cette approche a démontré son efficacité et pourra, moyennant la mise en oeuvre d’un procédé très innovant, être appliquée aux batteries au plomb. Elle conduira à une conversion totale du plomb en matière première ré-utilisable, à une récupération du polypropylène, ainsi que de l’acide sulfurique converti en gypse. L’absence d’étape thermique dans ce procédé, comme la mise en oeuvre d’un réactif nouveau pour la mise en solution et la récupération du plomb, constituent les innovations de cette démarche. Co-labellisé par les pôles Axelera et Tenerrdis, le programme YCARE (1 million d’euros) est porté par Récupyl, PME disposant d’un important savoir-faire en matière de traitement et de recyclage métallique, et réunit 2 groupes industriels, 1 PME et 1 laboratoire de recherche.

COVADIS : un procédé simple et instantané de détection des COV dans l’air

Les composés organiques volatils (COV), véritables paramètres de l’évaluation de la qualité de l’air intérieur, et dont certains s’avèrent cancérogènes ou toxiques, sont devenus un enjeu de santé publique. Par ailleurs, certains COV présents dans l’air expiré par les personnes atteintes de certaines maladies sont connus comme biomarqueurs de pathologies – cancer ou maladies infectieuses telles que la tuberculose. Grâce à l’utilisation de capteurs nano-poreux chromogéniques ou fluorogéniques spécifiques aux COV cibles, couplés à un système de lecture optique, sensible et portable, le programme COVADIS ambitionne de mettre sur le marché :

un moyen simple et à bas coût de surveillance de la qualité de l’air intérieur, à destination du grand public et des professionnels ;
un test de diagnostic non invasif de la tuberculose dans l’haleine du patient.

A fort potentiel, la technologie des capteurs nano-poreux pourrait être étendue au diagnostic d’autres pathologies respiratoires, à la surveillance de la contamination dans le domaine agro-alimentaire, à la sécurité des travailleurs en milieu hospitalier… Co-labellisé par Lyonbiopôle et Advancity, et porté par la start-up Ethera, le programme COVADIS représente un investissement de 4,6 millions d’euros et mobilise les compétences de 2 PME, 1 groupe industriel et 2 établissements de recherche.