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Le 01 février 2017 à 00h 00 par Par Sylvie Latieule

Génie des procédés : Un pilier de l'usine chimique du futur

Extrait : S cience intégrative au confluent de la chimie, de la physique, des mathématiques, mais aussi des sciences de matériaux, de la thermodynamique..., le génie du procédé est une discipline relativement jeune. Sous le nom de génie chimique, elle est apparue en France après la deuxième guerre mondiale, avec la fondation de l'Institut du génie chimique (IGC) à Toulouse en 1949 par le professeur Joseph Cathala (1892-1969). Sa définition de l'époque était la suivante : « branche spéciale de la chimie qui a pour objet de concevoir, calculer, dessiner, faire fonctionner l'appareillage dans lequel on réalisera une réaction chimique quelconque à l'échelle industrielle » . Une définition toujours d'actualité que l'on peut résumer plus simplement en « art d'imaginer, de dimensionner, de construire et de faire fonctionner une usine » . Joseph Cathala n'avait cependant rien inventé. En réalité, il proposait une déclinaison française du « chemical engineering » qui avait émergé, trente ans plus tôt, en Amérique du Nord et plus précisément au MIT. Est apparu, au début du XXe siècle, le premier paradigme avec l'idée qu'il fallait découper le procédé en un enchaînement d'opérations élémentaires : transformation chimique, distillation, extraction, séchage, broyage, tamisage... autant d'opérations, dites unitaires, que l'on pouvait dimensionner séparément en vue de construire une usine. La discipline a ensuite conquis d'autres domaines d'applications comme le secteur pétrolier, l'alimentaire ou les biotechnologies. C'est pourquoi on a fini par adopter l'appellation plus large en France de génie de procédés à la place du génie chimique. Ensuite est apparu le deuxième paradigme, correspondant à la prise en compte, dans les années 60, des phénomènes de transfert de matière et d'énergie et du génie de la réaction chimique. Le génie des procédés fait alors de plus en plus appel à la physique et aux mathématiques. Il modélise, simule des réactions et des flux. Tandis qu'au milieu des années 1990, a été introduit le troisième paradigme : l'approche systémique multi échelles qui consiste à considérer l'usine comme un outil intégré dans son environnement prenant en compte des critères sociétaux et environnementaux. Interrogé sur les enjeux du génie des procédés, Nicolas Roche, professeur de génie des procédés à l'IUT de l'université Aix-Marseille (AMU) et coordinateur du Pôle de recherche interdisciplinaire et intersectoriel « Environnement » d'AMU, attire tout de suite notre attention sur la question sociétale qui est « primordiale pour tout développement industriel et sur la nécessité de systématiquement la prendre en compte dès la mise en place du projet » . Ce que confirme Jean-Pierre Dal Pont, président de la SFGP (société française de génie des procédés) : « J'ai vu grandir tout au long de ma carrière cette question de l'impact qui a été introduite dans les année 60 par Rachel Carlson, auteur de Silence Spring . Une usine n'est pas un objet isolé. Elle doit être intégrée dans la société. » Pour complexifier le tout, cette approche systémique s'applique à toutes les échelles de temps et d'espace, en partant de l'échelle nano jusqu'à l'unité industrielle. Toute la difficulté réside alors dans la réconciliation des échelles. « Comment la connaissance moléculaire peut contribuer à améliorer le procédé industriel » , précise Nicolas Roche. Le génie des procédés a donc considérablement évolué en un laps de temps finalement très court. Pour autant, contrairement à la chimie et la physique qui sont des sciences relativement matures, le génie des procédés promet encore d'importants bouleversements si l'on en croit les professionnels du domaine. Réunis au sein de la SFGP, ils ont d'ailleurs décidé en cette année 2017 de faire un point d'étape sur les évolutions récentes et à venir à travers l'organisation d'Assises nationales. Car si la discipline est active, elle doit faire face à des défis importants. Science étroitement associée à l'industrie, elle est le premier témoin du désamour des Français pour leur industrie qui se traduit aussi par une désaffection des jeunes dans les filières de formation conduisant à ces métiers industriels. Aussi, quelle place occupe-t-elle vraiment dans nos parcours de formation et dans l'industrie chimique en France ? Est-elle en mesure de contribuer au projet national « Industrie du futur » ? Peut-on encore espérer des ruptures technologiques dans le domaine du procédé ? InfoChimie magazine a interrogé...

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