Rendre l'industrie chimique plus durable. C'est la mission de BlueChem, une initiative ambitieuse pour aider les start-up à innover dans la chimie et la plasturgie. Nous mettons en lumière quelques projets.
BlueChem est installé au cœur de l'un des plus grands clusters chimiques au monde depuis ce printemps. Situé dans le parc d'activités climatiquement neutre Blue Gate Antwerp, cet «incubateur» pour jeunes entreprises se concentre sur l'innovation dans le domaine de la chimie respectueuse du climat et de l'environnement. Pensez aux produits chimiques renouvelables et aux méthodes pour mieux utiliser les déchets et les flux secondaires.
Les start-ups prometteuses et les entreprises de croissance ambitieuses du pays et de l'étranger sont stimulées par BlueChem pour se développer à l'échelle industrielle.
« Le secteur chimique fournit de nombreux produits qui nous facilitent la vie et rendent la société plus durable. En même temps, c'est l'une des industries les plus polluantes. » C'est ce que Jan Van Havenbergh, directeur général de Catalisti, a à dire. L'organisation a pour objectif de stimuler et de financer des innovations durables. Une centaine d'entreprises ont rejoint le projet, ainsi que diverses institutions du savoir, la fédération flamande du secteur Essenscia et toutes les universités flamandes.
Catalisti, qui a co-fondé BlueChem, existe maintenant depuis huit ans et compte une quarantaine de projets. "L'une de nos technologies consiste à séparer des fractions d'un certain produit, puis à les transformer en un nouveau produit sans utiliser beaucoup d'énergie", explique Van Havenberg. «Par exemple, vous pouvez fabriquer un matériau insonorisant à partir de matelas mis au rebut. Ou transformer les déchets en matières premières. Nous ne nous contentons pas de recycler, nous développons également de nouveaux produits durables, tels que le plastique compostable et dégradable.'
'Ce secteur rend nos vies plus faciles et plus durables. En même temps, c'est l'une des industries les plus polluantes'
Catalisti dirige également Moonshot, un programme d'innovation industrielle du gouvernement flamand. "Nous nous concentrons principalement sur les industries chimiques, pétrochimiques et sidérurgiques, qui représentent ensemble 85 % du CO2 industriel. émissions en Flandre. Notre ambition est de rendre l'industrie flamande carbone circulaire d'ici 2050. En utilisant l'énergie verte, nous pouvons atteindre la circularité du carbone dans les matériaux.
De plus, Catalisti est active dans la chimie biosourcée. Un exemple frappant est la transformation des insectes en polymères. Le point de départ est la chitine, une substance que l'on retrouve entre autres dans les mouches, les araignées et les homards. Après la cellulose, la chitine est le biopolymère le plus abondant sur Terre. «Nous pouvons extraire cette substance en élevant des larves de mouches et les utiliser ensuite pour les revêtements des filets de pêche, par exemple», explique Van Havenberg. "Normalement, le cuivre est utilisé pour cela, alors que nous partons d'un produit naturel."
«Un autre exemple est un produit hydrofuge, qui est fabriqué à partir de biomasse à partir de déchets. Ou de nouveaux composants comme base de matériaux pour fabriquer des avions plus légers ou des pales d'éoliennes plus solides.'
Creaflow conçoit et commercialise des réacteurs pour l'industrie chimique fine et l'industrie pharmaceutique. L'entreprise utilise entre autres la photochimie pour ses réacteurs et peut ainsi contourner les limites des photoréacteurs classiques. Le procédé permet également de produire de nouvelles molécules à grande échelle, par activation lumineuse.
La photochimie est encore peu utilisée à l'échelle industrielle. Mais les chercheurs l'utilisent de plus en plus dans les laboratoires. «La lumière visible, comme la lumière du soleil ou les LED à faible consommation d'énergie, donne à la photochimie un caractère plus vert», déclare Hannes Germoets de Creaflow. «Il active les molécules de manière plus ciblée, de sorte qu'elles réagissent également différemment. Nous pouvons produire des produits avec beaucoup moins d'étapes de réaction. Cela nous coûte moins de matières premières, la consommation d'énergie est moindre et nous créons moins de déchets."
'Nous pouvons être heureux si nous pouvons traiter suffisamment les eaux usées pour les restituer en toute sécurité dans l'environnement'
« Vous pouvez comparer le processus avec ce qui se passe dans notre corps lorsque nous nous exposons au soleil. Cette lumière brille à travers la peau du corps et assure la production de vitamine D dans notre corps. Ou prenez la photosynthèse, dans laquelle les feuilles vertes captent la lumière du soleil et utilisent l'énergie pour convertir le dioxyde de carbone en glucides.'
La photochimie pose un problème technique :la lumière ne peut pas pénétrer très profondément dans un liquide. Cela ne profite pas à l'évolutivité de la méthode. «Nous résolvons ce problème en pompant continuellement de l'électricité dans et hors de nos réacteurs», déclare Germoets. "Cela permet, par exemple, de produire des médicaments à grande échelle en utilisant une technologie durable."
Lutter contre la pollution et résoudre la pénurie d'eau :tel est le double objectif d'InOpSys. L'entreprise se concentre sur le traitement des eaux usées industrielles dans les secteurs chimique et pharmaceutique. Il vise à éliminer les substances toxiques, organiques et métalliques. En même temps, InOpSys récupère des substances précieuses de l'eau, telles que le zinc, le phosphore et le palladium, un métal précieux rare.
L'entreprise purifie les micropolluants et les perturbateurs endocriniens des eaux usées à un niveau où l'eau peut être entièrement réutilisée. "Le but ultime est de nettoyer en profondeur les eaux usées afin qu'elles deviennent de l'eau potable", explique Dirk Leysen d'InOpSys. "Pour l'instant, nous n'y parvenons que partiellement", admet Dirk Leysen d'InOpSys. "C'est un problème complexe. Une eau usée n'est pas l'autre. La composition peut différer considérablement, de sorte que nous avons toujours besoin d'une méthode de traitement différente.'
« De plus, les eaux usées sont souvent si fortement polluées que nous pouvons être heureux de pouvoir les traiter suffisamment pour les rejeter en toute sécurité dans l'environnement. Vous devez garder à l'esprit que 80 % des eaux usées industrielles dans le monde sont rejetées sans traitement."
L'entreprise se concentre principalement sur les soi-disant ingrédients pharmaceutiques actifs ou les traces de médicaments qui se retrouvent dans les eaux usées des entreprises pharmaceutiques. «Nous prêtons également attention à diverses substances de l'industrie chimique», explique Leysen. «Nous travaillons actuellement dur pour lutter contre les micro-pollueurs, tels que les composants perturbateurs hormonaux des eaux de surface. Pensez aux stéroïdes qui peuvent causer de graves maladies auto-immunes. De nombreuses entreprises transportent et incinèrent les eaux usées contenant de tels composants. Nous réussissons à l'enlever et à en récupérer à la fois l'eau et certains composants.'
InOpSys utilise des unités modulaires et mobiles pour purifier l'eau sur place. «Ce sont de petites usines chimiques», explique Leysen. « Les conteneurs contiennent tous les équipements de contrôle nécessaires, afin que ces unités puissent fonctionner de manière autonome. En fonction du volume des eaux usées à traiter, des unités supplémentaires peuvent être installées. Avec ces installations de purification mobiles, chaque entreprise chimique et pharmaceutique peut démarrer des flux d'eau circulaires.'
La start-up Calidris Bio espère nourrir durablement la population mondiale croissante avec une source de protéines de haute qualité, nutritive et abordable. « En 2050, nous serons 9 milliards de personnes sur cette planète. Nos systèmes de production actuels pourraient alors ne plus être en mesure de répondre à la demande de manière durable », déclare le co-fondateur Frederik De Bruyn. "Nous devons réfléchir à des solutions pour répondre à la demande croissante de sources de protéines."
Calidris Bio utilise un processus de fermentation naturel, similaire au brassage de la bière. La technologie consiste à produire des protéines microbiennes à partir du CO2 capté et les énergies renouvelables. Par conséquent, cette technologie a un impact minimal sur l'utilisation des terres ou les écosystèmes marins. Dans un premier temps, l'entreprise souhaite proposer une alternative durable au soja et à la farine de poisson importés pour l'alimentation animale. "C'est un processus purement naturel", déclare De Bruyn. "Nous cultivons des micro-organismes dans un bioréacteur ou une cuve de fermentation, ce qui donne une protéine microbienne ou une protéine unicellulaire .'
« Vous avez besoin d'énergie et d'une source de carbone pour chaque processus de fermentation », déclare De Bruyn. « Prenez du malt dans le brassage de la bière. Le malt contient des sucres qui sont convertis en CO2 . lors de la fermentation et l'alcool. Nous avons développé une technologie dans laquelle le processus de fermentation naturelle est alimenté par le CO2 et les énergies renouvelables."
« Les micro-organismes que nous cultivons dans des réacteurs forment une biomasse riche en protéines, que nous séchons et transformons. Le produit final ressemble à de la levure de boulanger et contient au moins 65 % de protéines de haute qualité. De cette façon, nous pouvons fabriquer une grande quantité de protéines microbiennes dans une petite zone et quelle que soit la saison. C'est finalement notre rêve :dans le désert à base de CO2 et l'énergie solaire peut produire des aliments riches en protéines. »
Selon De Bruyn, la technologie utilisée a une faible empreinte hydrique. "Contrairement, par exemple, au soja et surtout à l'élevage, la production de protéines microbiennes ne nécessite pratiquement pas d'eau."
« Au cours des premières années, nous voulons nous concentrer sur l'alimentation animale biologique durable. Nous assistons à une explosion du marché de l'aquaculture, et la question est de savoir comment tous ces poissons seront nourris. Notre protéine microbienne convient à l'alimentation du saumon et d'autres poissons.» A plus long terme, Calidris Bio souhaite produire sa protéine pour la consommation humaine. «En plus de la viande de culture et des protéines végétales, les protéines microbiennes deviendront un pilier important dans la lutte contre la pénurie imminente de protéines», pense De Bruyn. "Les shakes protéinés semblent être une possibilité, ainsi que certains types de saucisses ou de pâté de foie."
L'entreprise espère que ses protéines allégeront la pression sur la forêt tropicale, qui fait désormais place aux plantations de soja. « Quelques tonnes de protéines microbiennes à l'échelle mondiale ne sont qu'une goutte sur une plaque chauffante. Il faut le voir largement et produire à grande échelle.
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