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Scanner les biodéchets par spectrométrie infrarouge pour optimiser leur méthanisation

par · 24 novembre 2017 · Lien court

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Exemple de signature spectrale, image IRSTEA

Mélanges de composés variés, les déchets forment des milieux très complexes. Á Irstea, les spécialistes de l’analyse des milieux complexes par spectrométrie infrarouge utilisent leur savoir-faire pour caractériser les déchets. Á la clé, plusieurs applications remarquables : tri des déchets et prédiction de leur pouvoir méthanogène, mais aussi pilotage sur mesure des procédés de méthanisation…

Longtemps considérés comme inutiles, nos déchets changent de statut et deviennent, à plusieurs titres, de nouvelles ressources. Dans ce contexte, bien identifier leur nature et leur composition s’avère désormais une précieuse information. Á Irstea, des scientifiques spécialisés dans le développement de capteurs optiques pour analyser des milieux complexes explorent depuis plusieurs années les atouts de la spectrométrie infrarouge (SPIR) pour étudier les déchets.

Couramment utilisée dans l’industrie pour analyser la composition de produits organiques, cette technique non destructive consiste à sonder la matière à l’aide d’un rayonnement infrarouge ; selon les types de molécules présentes, certaines parties du rayonnement (longueurs d’onde) sont absorbées. Le résultat est un spectre, une courbe, qui, selon les longueurs d’onde absorbées, permet d’identifier, voire de quantifier, les différents composants organiques de la matière, comme les lipides, les glucides, les protéines ou l’eau.

Capteurs infrarouges : une approche inédite pour trier et valoriser les déchets

Dans le cadre d’une collaboration avec Pellenc ST, société spécialisée dans le tri optique pour le traitement des déchets et le recyclage, les scientifiques ont développé des capteurs intégrant la spectrométrie infrarouge, capables de scanner et différencier les déchets (selon leur composition) de manière précise et ultra-rapide (1 cm2 de matière triée en moins de 10 microsecondes). Récompensés du 1er prix du FIEEC en 2016, ces travaux se sont avérés fructueux : l’entreprise a inclus les capteurs dans ses procédés depuis plusieurs années.

Outre trier les déchets en un temps record, la spectrométrie infrarouge permet aussi de mieux les valoriser, par la mesure de leur potentiel méthanogène. Une méthode a en effet été mise au point à Irstea, en collaboration avec l’INRA et l’Ecole des Mines d’Alès, pour prédire la quantité de méthane que pourra produire un biodéchet lors de sa méthanisation. « Des tests existent déjà pour prédire le potentiel méthanogène (test BMP1), mais celui que nous avons développé présente un atout de taille : il livre un résultat en deux heures environ au lieu de 30 jours, avec la même précision. Un gain de temps considérable et donc une meilleure rentabilité pour les installations industrielles de méthanisation… », explique Jean-Michel Roger, spécialiste de la SPIR et chercheur au sein de l’unité ITAP d’Irstea. Transféré à la société Ondalys, le test baptisé Flash BMP® est désormais commercialisé auprès d’industriels.

Une clé pour optimiser les rendements de la méthanisation ?

Primés à plusieurs reprises pour leurs travaux, les spécialistes de la SPIR d’Irstea se sont associés aux experts de la méthanisation pour relever un nouveau défi : utiliser la méthode pour suivre le fonctionnement d’une unité de méthanisation et pouvoir, in fine, en optimiser le pilotage et les rendements…
… lire la suite sur le site de l’IRSTEA.