Filtration : Tami Industries développe la fabrication additive de membranes

Tami Industries a présenté au Congrès international des membranes inorganiques de Dresde sa nouvelle technologie de fabrication additive, à l’origine d’une amélioration importante des performances de filtration des membranes céramiques.

A l’occasion de l’International Congress of Inorganic Membranes (ICIM), le 21 juin dernier à Dresde (Allemagne), le fabricant drômois de membranes céramiques, qui réalise déjà 90 % de son chiffre d’affaires à l’export, a dévoilé une innovation de rupture concernant la fabrication des membranes inorganiques.

Ces membranes sont utilisées dans une grande variété d’applications : dans l’agroalimentaire pour la filtration du lait, des boissons, des sirops de glucose ; dans l’industrie biopharmaceutique, et dans l’environnement, pour la filtration et le recyclage des liquides de process et bains de dégraissage, ainsi que pour le traitement d’effluents industriels…

S’affranchir des limites de l’extrusion

La nouvelle technologie de fabrication additive, fruit d’une longue phase de recherche et développement interne a fait l’objet de multiples dépôts de brevets, et permet de s’affranchir des limites de la technique de production dite “traditionnelle” qu’est l’extrusion. Il est ainsi désormais possible de fabriquer des membranes inorganiques avec des géométries spécifiques permettant de réduire significativement l’empreinte énergétique de leur utilisation dans les procédés industriels.

« A la création de Tami Industries, nous avions innové en étant les premiers à concevoir des membranes céramiques à canaux non circulaires, ce qui avait permis d’accroître la surface de filtration, explique Laurent Grospelly, son directeur général. Mais aujourd’hui, nous avons atteint les limites de nos possibilités car la technologie d’extrusion que nous utilisons ne permet que la fabrication de supports avec des canaux rectilinéaires. »

Une augmentation des performances de filtration passait désormais nécessairement par une augmentation des turbulences à l’écoulement. Pour y parvenir, deux solutions étaient envisageables. La première : augmenter la vitesse de passage du liquide à l’intérieur des canaux, de façon à augmenter le taux de cisaillement à la paroi, et donc les turbulences. La contrepartie étant une consommation d’énergie accrue. La seconde : créer la turbulence par le design des canaux, en y ajoutant des promoteurs de turbulence ou en passant d’une forme rectilinéaire à une forme hélicoïdale, par exemple.

Imprimer un matériau poreux

« Nous avons choisi la deuxième solution, et nous nous sommes donc tournés vers la technique de fabrication additive, en l’adaptant au matériau céramique, indique Laurent Grospelly. Le défi était de parvenir à imprimer en 3D un matériau poreux, ce qui n’avait jamais été fait. Il nous a fallu 5 ans pour y parvenir et maîtriser la technologie. Nous pouvons maintenant concevoir des formes de supports avec des canaux non rectilinéaires et/ou disposant de promoteurs de turbulences ».

Et les résultats sont là : les cas présentés lors de l’ICIM montrent une augmentation des performances des membranes issues de ce développement par rapport à des membranes standards selon deux pistes : à consommation d’énergie équivalente, le débit de filtration est augmenté au minimum de 30 %, ce qui conduit à un investissement plus faible pour un résultat identique ; et à débit équivalent les nouvelles membranes consomment 2,5 fois moins d’énergie.

La nouvelle technologie n’a pas vocation à supplanter la précédente mais plutôt à la compléter, indique-t-on chez Tami Industries. A l’automne 2018, l’entreprise commercialisera une nouvelle gamme de produits de laboratoire issue de ce développement et une nouvelle gamme de produits industriels sera quant à elle lancée en 2019.

 

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