Cette année, le plateau Usine Agro du Futur installé au CFIA 2024 sera centré sur la thématique de l’eau. L’objectif sera d’y valoriser des solutions à destination des acteurs de l’agroalimentaire afin de réduire les tensions régnant autour de cette ressource essentielle et omniprésente dans l’industrie. En ce sens, le Showroom de cet espace coordonné par BDI, Valorial et l’ABEA s’articulera autour de 5 sujets : le nettoyage, le comptage/data/IA, la réduction des eaux de process, le traitement et les analyses.
Des solutions pour réduire la tension sur l’eau dans l’agroalimentaire
Placer l’eau comme la thématique du plateau « Usine Agro du Futur » du CFIA 2024 est apparu comme une évidence. Dans un contexte de forte pression sur cette ressource, l’édition 2024 de l’Usine Agro du Futur reste résolument tournée vers la proposition de solutions pour l’industrie agroalimentaire. BDI, Valorial et l’Agence bretonne des entreprises de l’agroalimentaire (ABEA) souhaitent apporter de l’expertise et de la prise de hauteur sur ce sujet de l’eau avec la présence de l’Agence de l’eau et des solutions concrètes avec des professionnels du secteur. Les visiteurs pourront découvrir et approfondir sur le showroom les 5 thématiques suivantes :
- Le nettoyage
- Le comptage/data /IA (Intelligence Artificielle)
- La réduction des eaux de process
- Le traitement de l’eau
- Les analyses
L’eau utilisée pour le nettoyage
Le nettoyage est une opération incontournable pour assurer la qualité, la sécurité et l’hygiène des produits alimentaire. C’est aussi le premier poste de dépense et d’utilisation de l’eau dans le secteur agroalimentaire breton avec 43% de l’eau utilisée. C’est presque la moitié des volumes prélevés par l’entreprise pour ces opérations.
Selon les filières de production la part des volumes d’eau pour le nettoyage est variable et peut monter jusqu’à 80% (voire 85%) dans certaines entreprises.
L’équilibre entre qualité, sécurité alimentaire et quantité d’eau de nettoyage demande de trouver des solutions innovantes. Au CFIA 2024, quatre projets seront présentés afin d’améliorer l’efficacité des opérations de nettoyage et sensibiliser les professionnels industriels à l’usage de l’eau.
Projet eau connecté de GSF
GSF développe chez ses clients le projet « eau connectée » via la mise en place de capteurs clipsables sur les canalisations d’un réseau d’eau centralisé, moyenne ou basse pression. La remontée des données de débit et de température issues de cette installation se fait en temps réel sur une plateforme web et permet d’inscrire le suivi de l’eau comme un indicateur majeur objectivé de la prestation de nettoyage.
Fastnaet EcoWash : l’eau redéfinit le lavage
Fastnaet, c’est la rapidité de l’air (fast=rapide) couplé à la propreté par l’eau (naet=propreté en breton). L’entreprise basée à Moëlan-sur-Mer (Finistère) a fait de l’économie d’eau et de l’efficacité dans le nettoyage son fer de lance. Pour cela, elle a mis au point et breveté un procédé appelé la DÉFRAGMENTATION air et/ou eau. Il permet d’augmenter la vitesse d’impact ainsi inhomogénéisé du mélange air/eau sur les surfaces lors des applications tout en respectant drastiquement les économies en eau et l’environnement. La forte croissance du marché sur les économies d’énergie (eau, électricité…) liée au problème du réchauffement climatique, a naturellement orienté la société Fastnaet vers des acteurs industriels où des excès en consommation d’eau sont malheureusement communs à de nombreux secteurs d’activités comme l’agroalimentaire, l’agriculture, la pêche, le transport.
Grâce à sa technologie « Cyclone Design Concept », elle peut se connecter sur tous les types de réseaux de distribution eau et air (haute, moyenne et basse-pression), tout en n’utilisant qu’un seul outil pour les phases de lavage, rinçage et application des mousses, séchage et désinfection.
Son appareil contribue à une réduction considérable des consommations en eau, de 30 à 90% selon le domaine d’application.
Mesure en temps réel de la consommation d’eau lors des opérations de nettoyage par Kemtag
La société Kemtag offre des solutions de gestion de parcs dédiées aux mondes agricole, agroalimentaire et maritime avec l’objectif de fournir les données terrains du matériel et de consommation des installations. Elle fiabilise la production des éléments de facturation, facilite le management de l’écoconduite et est basée sur des compteurs connectés innovants OGO et TrackTag.
Les plateformes web permettent de visualiser et de générer des rapports sur les activités et les consommations par opérateur, par matériel et par entité de production sous la forme d’agenda.
Sur le showroom de l’Usine Agro du Futur du CFIA 2024, elle exposera un démonstrateur de mesure en temps réel de la consommation d’eau lors des opérations de nettoyage. Il permet également d’affecter celle-ci à un opérateur, à un atelier de production et à une opération de nettoyage.
Au gré des opérations de nettoyage, le système crée un référentiel de bonne pratique qui permet d’informer en temps réel l’opérateur sur sa consommation par rapport à son opération de nettoyage.
Le matériel de nettoyage est équipé d’un compteur connecté et d’une verrine lumineuse.
L’opérateur et l’atelier sont identifiés par des tags connectés.
Les équipes de management RH et RSE peuvent suivre sur la plateforme l’évolution des consommations sur le long terme.
Plateforme de gestion et d’optimisation 4.0 des nettoyages en place par Thrasos
Thrasos est une GreenTech labellisée par le ministère de la Transition écologique. Elle développe et met au point un module de modélisation 3D des encrassements et des nettoyages NEP (Nettoyage En Place) des circuits de production en industries agroalimentaires.
Le module développé est intégré dans un logiciel appelé NEPSYS permettant l’optimisation en temps réel des programmes d’hygiène opérés par les stations de NEP. Son objectif est donc de proposer une méthodologie permettant d’évaluer de façon rigoureuse et précise les encrassements afin de proposer des programmes de nettoyages optimisés et efficaces pour chaque circuit lavé.
La réduction des eaux de process
Les eaux de process représentent 33% de l’usage de l’eau dans les industries agroalimentaires (IAA), ce qui positionne ce poste de consommation en deuxième position derrière le nettoyage. En période de contrainte hydrique, la réduction des eaux de process va devenir un enjeu majeur pour l’IAA avec un risque d’impact fort sur la production. Cette diminution peut s’envisager pour les opérations classiques directement liées au produit (lavage, convoyage, etc.), mais aussi pour les machines de transformation et conditionnement avec la possibilité de réduire (voire éliminer complétement) l’usage de l’eau pour le refroidissement des machines.
Operculeuse automatique en ligne TX 620 par Multivac
MULTIVAC, l’un des leaders mondiaux dans les solutions de conditionnement, aide les entreprises à façonner leurs processus de production de manière efficace et respectueuse des ressources. Sa gamme TX série 6 d’operculeuses automatiques en ligne haute cadence et compactes développées par Multivac complète les séries 7 et 8. Elle est disponible en simple comme en double piste.
Une attention particulière est portée sur l’utilisation des ressources avec des procédés sans besoin d’eau de refroidissement, ni d’air comprimé. Ce modèle permet d’éliminer le besoin d’eau de process engendrant une économie totale sur la consommation d’eau, tout en apportant la même capacité de production.
La fonctionnalité MLC (Multivac Line Control) permet d’interconnecter entre eux les divers éléments Multivac constitutifs de la ligne de production, mais également les équipements tiers associés à celle-ci pour une conduite centralisée. L’ensemble de la conduite de ligne s’en trouve simplifié depuis un écran unique réduisant d’autant les risques d’erreur et temps d’arrêt, augmentant les temps de disponibilités des lignes.
Cette génération de machines répond aux attentes de l’industrie 4.0 avec ses possibilités de connectivité et de services en ligne (le Smart Services pour suivre et analyser la performance, le Pack Pilot pour optimiser les paramétrages et la Maintenance prédictive via un Cloud).
Immersion en réalité virtuelle du process de lavage d’algues avant broyage puis transformation par Hubert Process
Fabricant et concepteur de machines automatisées, Hubert Process développe et fabrique différentes solutions techniques adaptées aux besoins de ses clients. Chaque solution est conçue sur mesure selon leur demande et leur produit. Afin de continuer à satisfaire ses clients, la société mise sur de nouvelles solutions en lien avec son temps et la demande.
Hubert Process a ainsi accompagné un client équipé d’un process de nettoyage d’algues très consommateur en eau. L’entreprise a mis en place trois solutions afin de réduire la consommation :
- Dessableur mécanisé de fond de bac en remplacement du système de chasse d’eau qui était utilisé pour évacuer le sable (gain d’eau le plus important)
- Première filtration avant pompe grâce au tapis à maille
- Seconde filtration après pompe grâce à un filtre rotatif
Le traitement de l’eau
Au-delà du défi à relever sur la qualité du traitement de l’eau, il faudra aussi prendre en compte la consommation énergétique, le coût des solutions et la gestion des déchets générés. Des solutions innovantes sont désormais à dispositions des industriels pour qu’une fois les eaux redevenues propres, elles soient réutilisées ou rejetées dans l’espace naturel en conformité avec les normes.
Traitement de l’eau par microalgues: une solution innovante et circulaire de purification de l’eau basée sur la nature par ZENI
ZENI est une entreprise à impact proposant une solution basée sur la nature pour traiter les eaux industrielles de l’industrie agroalimentaire avec des microalgues.
Son pilote éponyme est un système de production de microalgues appelé photobioréacteur. La croissance des microalgues dépend de l’apport de nutriments, de dioxyde de carbone (CO2) et de lumière, nécessaires au processus de développement appelé photosynthèse. Le pilote ZENI présenté consiste donc en une cuve dans laquelle de la lumière (LED) est immergée afin de permettre aux microalgues de réaliser la photosynthèse et ainsi de se développer de façon contrôlée.
Ce système permet de filtrer/épurer les rejets industriels chargés notamment en nitrates et phosphates qui deviennent des nutriments pour les microalgues sélectionnées. L’abattement de ces éléments va permettre :
- une réutilisation de l’eau par les entreprises ;
- la revalorisation des biomasses de microalgues produites (ROI pour les industriels).
Cette solution innovante d’avenir permet donc de proposer non plus uniquement un centre de coût lié au traitement de l’eau, mais de profit par la revente des biomasses algales.
R-OASYS®, Unité pilote de recyclage de l’eau par Chemdoc Water
CHEMDOC WATER, est un concepteur-fabricant d’équipements de filtration d’eau pour le process en industrie, l’eau potable et le recyclage de l’eau (REUT-ReUSE).
R-OASYS® est une unité de traitement membranaire (couplant MF céramique et Osmose inverse) qui permet le recyclage des ‘‘Eaux de process ’’, eaux utilisées lors des opérations de préparation, et transformation des aliments.
Intégrée à proximité de l’unité de fabrication des aliments, l’unité permet de recycler l’eau pour un réemploi immédiat (recyclage en boucle courte) facilitant en complément la valorisation des calories (eau chaude ou eau glacée) contenues dans l’eau. L’eau recyclée est quant à elle destinée à être au contact des aliments.
Le démonstrateur consiste en une unité pilote de recyclage des eaux usées traitées pour utilisation en contact alimentaire, destinée à réaliser les essais de préfaisabilité au sein des ateliers de production.
Lire aussi : CFIA 2024 : les projets du Village FoodTech passés au crible
Comptage / Data / Intelligence artificielle
Dans une démarche de réduction de la consommation globale d’une usine agroalimentaire, il n’y a pas d’amélioration (et ici de réduction) sans un comptage précis des consommations que ce soit au global ou en sous-comptage. Le mesure de la consommation d’eau par des compteurs connectés est la première étape pour construire un plan d’actions de réduction et d’optimisation de l’usage de l’eau dans l’usine. L’usage des données générées par les différents compteurs couplés à de l’IA permet de détecter des fuites par exemple et d’analyser précisément les postes de consommation pour, à terme avec des systèmes de pilotage, optimiser l’usage de l’eau.
Pilotage intelligent de l’eau en industrie : sobriété et re-use par CGI et Dametis
Les experts des CGI accompagnent les coopératives et les industriels de l’agroalimentaire dans l’optimisation de leurs chaînes de production et l’innovation au service d’une nouvelle relation avec les consommateurs finaux.
Dametis a pour ambition de réconcilier industrie et environnement, et ce, en guidant les industriels dans leur projet de décarbonation. Notre société propose aux industriels de production, un accompagnement complet, personnalisé pour les guider dans le management de l’énergie, de l’eau ou encore de la matière.
La solution logiciel MyDametis, dotée de nombreuses fonctionnalités, modélise les consommations d’eau de l’usine, pour détecter les dérives et préconiser des optimisations générant une meilleure efficacité hydrique et environnementale. CGI et Dametis associent leurs compétences pour montrer l’usage de la solution MyDametis sur un démonstrateur de NEP (nettoyage en place) dans le cas de la réutilisation des solutions de nettoyage.
Optimisation d’une station d’épuration par Purecontrol
Purecontrol redéfinit l’automatisme industriel avec une régulation prédictive et temps réel. Ses solutions IA, éprouvées sur plus de 300 sites, garantissent un pilotage efficient pour fiabiliser les processus industriels, optimiser leur performance économique, et réduire l’empreinte environnementale.
Sur le Showroom de l’Usine Agro du Futur, Purecontrol sa solution 100% logicielle de pilotage du traitement des eaux usées d’une station d’épuration industrielle.
Sobriété hydrique et supervision énergétique par Wi6Labs
WI6LABS est une société spécialiste des nouvelles technologies de l’Internet des Objets. L’entreprise est spécialisée dans le déploiement de solutions de réseaux privés sans fil, basse consommation et longue portée. Elle propose des solutions clés en main de supervision en utilisant le protocole sans fil LoRaWAN™ .
L’entreprise supervisera l’Usine Agro du Futur au CFIA 2024 et les démonstrateurs énergie et eau. La solution se compose d’une partie matérielle avec des capteurs sans fil et une antenne pour collecter les données. Ces données sont transmises sur un serveur pour y être stockée, des agrégats et des indicateurs métiers sont mis en place ainsi que des alarmes et rapports.
Solutions pour optimiser le traitement de l’eau par Siemens
Siemens est un leader technologique dans les domaines de l’industrie, des infrastructures, du transport et de la santé. Usines éco-efficientes, chaînes logistiques résilientes, bâtiments et réseaux électriques intelligents.
Sa solution intelligence intègre un capteur de turbidité afin d’optimiser le processus de recyclage ou de filtration de l’eau afin de réduire les cycles de traitement lorsque la valeur de la qualité de l’eau recherchée est atteinte. Cette optimisation est particulièrement recherchée lors des opérations de NEP. Le déploiement de cette solution permet une réutilisation de l’eau optimale en fonction des mesures du capteur pour limiter les consommations d’eau propre et de produit de traitement.
Analyses
Les industriels doivent s’assurer que l’eau utilisée et les surfaces nettoyées soient conformes et répondent aux exigences propres à chaque usage par des analyses régulières des paramètres physico-chimiques et microbiologiques.Pour assurer la qualité, la sécurité et l’hygiène, des moyens rapides d’analyses au plus près des process sont indispensables. Être capable de faire une analyse rapide et sûre après une phase de nettoyage va permettre de réduire la quantité d’eau utilisée ainsi que la quantité de produits chimiques à employer.
Fluiidd – Scanner industriel de détection de défauts et d’optimisation énergétique des flux des procédés industriels par CEA Bretagne
Fluiidd démocratise le monitoring d’écoulements industriels avec un scanner performant et simple à mettre en œuvre : des électrodes intégrées au tuyau, une carte électronique, un module d’intelligence artificielle.
Ce dispositif reconstruit des images en section de l’écoulement et identifie les éventuelles anomalies. L’exploitant décide en toute connaissance de cause de poursuivre l’activité, de programmer un arrêt ou de l’effectuer sans attendre, en ayant localisé le défaut.
Le scanner détecte les corps étrangers, les agglomérats de matière, les encrassements de parois et les formations de bouchons, les bulles d’air dues à des fuites. Il réalise aussi des mesures de densité dans des écoulements multiphasiques. À terme, Fluiidd l’utilisera également pour optimiser l’efficacité énergétique des procédés, en repérant les encrassements qui provoquent de fortes pertes de charge et des surconsommations électriques.
CAPTÔT : capteur passif pour la mesure de traces de métaux lourds dans l’eau (Hg, Pb…) par CEA Bretagne
Dispositif portable, simple et robuste, CAPTÔT permet une analyse sur site ou un échantillonnage passif pour une post-analyse rapide en laboratoire.
Le capteur est formé d’un réseau de tubes à l’échelle nanométrique qui permet d’adsorber l’eau telle une éponge. Les ions contenus dans l’eau sont piégés dans ces tubes par affinité chimique. Cette faculté du capteur à piéger les ions permet de réaliser une pré-sorption avant l’analyse (échantillonnage passif). Cette pré-concentration permet de multiplier la sensibilité par 5 par rapport aux capteurs commerciaux.
Capteur diamant : une technologie qui permet la mesure de traces de molécules dans des environnements à fortes contraintes
La surveillance de certains contaminants et la prévention de leur accumulation sont des enjeux essentiels dans le cadre de l’émergence du REUSE de l’eau dans l’industrie agroalimentaire. Le capteur diamant permet la mesure de traces de molécules dans des environnements à fortes contraintes. En détectant par exemple des contaminants chimiques (pesticides, résidus de médicaments…), il prévient leur accumulation dans la boucle du réemploi de l’eau et de la valorisation de coproduits issus des procédés agroalimentaires.
Optimisez votre process avec Augmented Diagnostics / bioMérieux
BioMérieux conçoit des solutions de diagnostic pour déterminer l’origine d’une maladie ou d’une contamination afin d’améliorer la santé des patients et assurer la sécurité des consommateurs. Ses technologies sont utilisées principalement dans le diagnostic des maladies infectieuses et la détection de micro-organismes dans les produits agroalimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques.
Au CFIA 2024, bioMérieux permettra au public de vivre la vie d’un industriel confronté à des contaminations dans ses produits finis et dans son environnement. Ce démonstrateur simulera le typage et le séquençage de micro-organismes, ainsi que la mise en place d’un plan de contrôle environnemental dans le but de mieux cibler et réduire les arrêts de productions et phases de nettoyages (et donc les consommations d’eau, biocides, etc …).
