La sciences des procédés de transformation de la matière

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La sciences des procédés de transformation de la matière
Du sac de billes au tas de sable

 


LA SCIENCE DES PROCEDES

DE TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE



Directeur de recherche au CNRS, François Cœuret vient de faire paraître l'ouvrage intitulé : "L'ingénieur chimiste et les bases de l'ingénierie des procédés". Pour situer le domaine d'intérêt de cet ouvrage, il peut être utile de rappeler que les pays avancés économiquement, sont ceux où domine le secteur secondaire, qui rassemble toutes les activités industrielles de transformation des produits, naturels ou non, en autres produits utiles à l'homme.

Ouest Editions, 1 rue de la Noë, 44071 Nantes cedex 03.

1994, 256 p.,160F.


Nombreuses sont les branches industrielles où interviennent des procédés de transformation de la matière. Il suffit de regarder autour de nous, pour voir combien nous sommes quotidiennement concernés par une multitude de produits, solides, liquides, ou gazeux, qui résultent d'une ou plusieurs transformations : la farine à partir du blé, les métaux à partir des minerais, le beurre ou le fromage à partir du lait, les carburants et les matières plastiques à partir du pétrole...


LE PROCÉDÉ, OUTIL ESSENTIEL

Le procédé de transformation est l'outil industriel pour passer, généralement en plusieurs étapes, d'un produit donné à un autre produit. La science des procédés est fondamentale pour mettre en application, à l'échelle commerciale, une transformation chimique (ou électrochimique, ou biochimique), généralement combinée à des opérations physiques : broyage, filtration, distillation...
Mais on ne passe pas facilement d'un processus dominé à l'échelle du laboratoire jusqu'à son application à une échelle commerciale. Quand le projet est techniquement et économiquement possible, le mener à bien à l'aide de compétences et de technologies nationales est une solution qui exige un développement suffisant des sciences de l'ingénieur.
C'est un problème auquel sont souvent confrontés des pays économiquement peu développés, qui doivent acheter des usines ou unités de production "clefs en mains", malgré la présence chez eux, parfois, de sciences de base organisées et renommées.


LA SITUATION EN FRANCE

La locution anglo-américaine "chemical engineering" a été proposée pour représenter le domaine de connaissances et de compétences de l'ingénieur concerné par les procédés de l'industrie chimique. Après avoir germé en Angleterre, c'est aux USA que la discipline est apparue à la fin du siècle dernier, et elle s'y est développée avant de diffuser vers les autres pays. A ses débuts, le "chemical engineering" est un "savoir-faire". Mais au fur et à mesure de l'apparition de considérations scientifiques, il devient "science" se rapportant aux procédés de transformation physique et chimique de la matière.
Curieusement, ce n'est qu'après la Seconde guerre mondiale que, sous l'appellation "génie chimique", le "chemical engineering" fait son introduction en France, appelé par le redémarrage industriel, le développement de l'industrie pétrochimique et la demande de compétitivité des entreprises. Mais il s'est peu développé en France jusqu'à nos jours. Pour comprendre ce manque de développement, après une introduction déjà tardive, on peut invoquer plusieurs raisons, dont certaines sont de nature historique.
C'est ainsi, par exemple, que le mot "chimique" de "génie chimique" a souvent fait se cristalliser la compréhension de la discipline autour des aspects purement chimiques des transformations, alors qu'il s'agissait des aspects visant à concevoir, calculer, dessiner, faire construire et faire fonctionner des installations des industries chimiques. Il semblerait que l'on n'ait pas compris que, dans un procédé donné, l'étape chimique n'est souvent qu'une étape parmi beaucoup d'autres, qui sont de nature purement physique, mais dont le poids financier au niveau des investissements peut être considérable. Science majoritairement physique, la discipline a donc été souvent, à tort, et peut-être à cause d'un mauvais choix de qualificatif, assimilée à une science chimique.


L'EXEMPLE DE L'INDUSTRIE AUTOMOBILE

Pour illustrer ceci, pensons à une voiture automobile, qui est aussi un procédé de transformation (d'énergie calorifique en énergie mécanique). Dominer la combustion du carburant, c'est bien, mais on a besoin du moteur pour la mettre en œuvre, et il faut tout ce qu'il y a autour du moteur pour avoir une voiture opérationnelle, sans oublier qu'il faut maîtriser et optimiser la réalisation et le fonctionnement de tout cet ensemble.
Transposées à la question des procédés industriels de transformation de la matière dans différents secteurs (agro-alimentaire, environnement, pétrochimie...), ces considérations situent l'importance de l'ingénieur de procédés.

François Cœuret

URA CNRS 869, "Laboratoire de thermocinétique", Nantes ;
Ecole nationale supérieure de chimie de Rennes (ENSCR), tél. 99 87 13 50.