STEM révolutionne la déshumidification dans l’industrie agroalimentaire  

Dans l’industrie agroalimentaire, la gestion des consignes d’humidité et de température présente un caractère crucial : Un environnement mal contrôlé peut compromettre la sécurité alimentaire, favoriser la prolifération de micro-organismes et affecter la qualité des produits.

Pour répondre à ces enjeux et résoudre ces problématiques, STEM a développé une solution innovante et révolutionnaire : NEODRY®, une technologie brevetée de déshumidification qui utilise la chaleur fatale à basse température (à partir de 30°C) pour réduire considérablement (jusqu’à 75%) la consommation énergétique.

La chaleur fatale est la chaleur issue des procédés industriels qui n’est pas valorisée. Il existe de nombreuses solutions techniques pour valoriser la chaleur dont la température est supérieure à 90°C (production d’électricité, réseau de chaleur…) mais en dessous de ce seuil le challenge est réel. Aussi, on peut considérer que dans de nombreuses industries, la chaleur fatale à basse température, bien qu’abondante, est souvent négligée.

Issue d’une collaboration avec l’École des Mines Paris-PSL et soutenue par des partenaires industriels, STEM promet de changer la donne pour les entreprises du secteur.

Dans cette interview, Frédéric Walland, Président de STEM, revient sur les origines de NEODRY®, les défis rencontrés par les industries agroalimentaires face au contrôle de l’humidité et l’impact que cette nouvelle solution pourrait avoir sur leur compétitivité. Il aborde également la manière dont NEODRY® se positionne par rapport aux solutions existantes et les premiers retours concrets obtenus sur le terrain.

Propos recueillis par Nathalie Delmas

Agromedia : Frédéric Walland, vous êtes le Président de STEM. Expliquez-nous comment et pourquoi votre solution de déshumidification NEODRY® a été développée ?

Frédéric Walland :  NEODRY® est né de la volonté de répondre à une problématique majeure rencontrée dans plusieurs secteurs industriels et qui représente un coût énergétique non négligeable : la gestion des niveaux d’humidité.

Parmi les trois grands secteurs qui ont besoin de déshumidification, on retrouve les secteurs pharmaceutiques et cosmétiques dont l’environnement doit être extrêmement sec pour ne pas altérer les poudres, le secteur de la microélectronique dont les composants ne peuvent supporter une humidité trop élevée et celui de l’agroalimentaire qui doit éviter les contaminations et le développement bactérien.

Partant de ce constat, ce projet initié par Assaad Zoughaib, professeur à l’École des Mines Paris-PSL en collaboration avec Rasha Mustapha, Docteure en énergétique de l’Ecole des Mines Paris-PSL, a pris forme grâce à un partenariat avec Bonduelle et Dalkia Froid Solutions, qui ont apporté leur expertise industrielle respective. Après trois ans de recherche et d’essais sur des prototypes, le projet devait sortir du laboratoire pour aller vers l’industrie, ce qui a nécessité la création de la startup, STEM, née en novembre 2020 afin de pouvoir valoriser et commercialiser cette solution.

Dans l’industrie agroalimentaire, le taux d’humidité est un facteur critique, une préoccupation majeure pour des raisons sanitaires. Les processus de nettoyage, souvent effectués plusieurs fois par jour, laissent de grandes quantités d’humidité dans l’air, propices au développement de bactéries et de moisissures. Un exemple simple : dans les ateliers de conditionnement de salade, la présence de microgouttelettes d’eau sur les opercules ou les emballages peut favoriser l’apparition de moisissures, ce qui est inacceptable dans une chaîne de production où la sécurité alimentaire est primordiale.

Dans le secteur agro-alimentaire, de nombreuses sources de chaleur fatale à basse température pourraient être valorisées. La plupart du temps, STEM vient chercher la chaleur issue des condenseurs des groupes froid qui est autour des 30°C -40°C. Nous avons donc voulu développer une solution qui permet à la fois de maîtriser l’humidité et de tirer parti de cette chaleur perdue pour diminuer la facture énergétique.

Déshumidifier en exploitant la chaleur fatale basse température !

Agromedia : Qu’en est-il des solutions disponibles aujourd’hui pour le secteur agroalimentaire en matière de déshumidification et quelles sont leurs limites ?

Frédéric Walland : Aujourd’hui, deux principales technologies sont disponibles. Les CTA froid/chaud (Centrales de Traitement d’Air) qui refroidissent l’air jusqu’à son point de rosée pour condenser l’humidité avant de le réchauffer ; et les roues dessiccantes pour les environnements nécessitant un air très sec qui sont régénérées à des températures supérieures à 100 degrés.

Ces deux solutions, bien qu’efficaces dans certains contextes, sont très énergivores. Elles ne permettent pas non plus d’exploiter la chaleur fatale à basse température, qui est une ressource pourtant abondante dans de nombreux processus industriels.

Agromedia : Pouvez-vous nous expliquer en quoi NEODRY® est révolutionnaire par rapport aux solutions existantes ? Quel en est son principe technologique ?

Frédéric Walland : NEODRY® fonctionne grâce à un échangeur membranaire. L’air qui doit être déshumidifié est soufflé dans un canal où il circule le long de membranes, tandis que de l’autre côté, une solution saline concentrée (CaCl2) est pulvérisée pour absorber l’humidité présente dans cet air.

NEODRY® nécessite comme les roues dessiccantes une régénération de la solution saline, mais avec une différence majeure : nous régénérons la solution saline en utilisant de la chaleur fatale à basse température, à partir de 30 degrés, là où les roues dessiccantes nécessitent plus de 100 degrés. C’est cette différence qui rend NEODRY® aussi économe énergétiquement. Dans le cas de NEODRY®, l’exploitation de la chaleur fatale permet d’économiser entre 50% et 75 % d’énergie, tout en maintenant un contrôle précis de l’humidité et de la température dans les environnements de production.

Dans l’industrie agroalimentaire, où l’humidité et la température doivent être strictement contrôlées pour respecter les consignes sanitaires, NEODRY® représente donc une avancée majeure. Il permet non seulement de mieux contrôler l’environnement de production, mais aussi de réduire les coûts énergétiques et les émissions de CO2.

Une maintenance classique et des gains énergétiques significatifs

Agromedia : Comment NEODRY® répond-il aux besoins spécifiques du secteur agroalimentaire et quels sont les premiers résultats concrets sur le terrain ?

Frédéric Walland : Nous avons récemment installé NEODRY® dans une usine de la Compagnie Paysanne des Glaces à Charroux, près de Poitiers, en parallèle d’une CTA existante pour mener des tests comparatifs. Les températures et l’humidité de consigne (15°C, 60%) ont été atteintes sans aucune difficulté et nous avons pu mesurer des gains énergétiques significatifs, supérieurs à 60%, ce qui démontre l’efficacité de notre technologie en conditions réelles.

NEODRY® a ainsi permis de valoriser l’énergie gratuite au niveau du condenseur et de la réutiliser pour déshumidifier, tout en répondant aux besoins sanitaires stricts du client. Nous avons également des projets en cours, comme l’installation prochaine de notre système dans une chocolaterie en Normandie ou encore dans une usine de légumes surgelés dans les Hauts de France.

Ces résultats concrets montrent que NEODRY® est parfaitement adapté aux exigences de l’industrie agroalimentaire, tant en termes de maîtrise de l’humidité que d’économie d’énergie.

Agromedia : Comment se procurer un système NEODRY® et quels sont les aspects à prendre en compte, comme les coûts et le retour sur investissement ?

Frédéric Walland : Nous ne faisons pas d’installation sur site, nous nous limitons à fabriquer les modules NEODRY®. Nous proposons aussi des études de faisabilité technique pour nos clients qui permettent notamment d’évaluer les gains énergétiques liés à l’utilisation de notre solution.

L’installation de NEODRY® en elle-même est effectué directement par des intégrateurs/exploitants techniques comme Dalkia, Engie, Equans, Idex ou des installateurs locaux. L’installation ne nécessite pas de modification majeure de l’usine, il s’agit simplement d’une installation classique (sol, toit etc…), selon la configuration du bâtiment, à peu de choses près, l’encombrement d’un NEODRY® est le même qu’une CTA.

En termes de coûts, NEODRY® est légèrement plus cher que les solutions existantes sur étagère, mais le retour sur investissement se situe autour de trois ans. De plus, notre solution ouvre droit à des aides pour la décarbonation, ce qui permet de rendre ce retour sur investissement encore plus intéressant.

Agromedia : NEODRY® nécessite-t-il une maintenance particulière ?

Frédéric Walland : Non, la maintenance est simple et se limite à une visite annuelle. Il n’y a pas de coûts cachés. Pour le fonctionnement de NEODRY®, nous utilisons du chlorure de calcium (CaCl2), un sel courant dans l’industrie agroalimentaire, notamment pour maintenir le croquant des cornichons. La solution saline doit être remplacée tous les 3 à 5 ans. Les membranes, qui sont peu coûteuses comparées aux membranes d’osmose inverse, doivent être remplacées elles aussi après 3 à 5 ans d’utilisation. En somme, la maintenance est comparable à celle d’un groupe froid classique ou d’une CTA.

Agromedia : STEM travaille sur un autre développement qui est la distillation d’eau. Pouvez-vous nous en dire davantage ?

Frédéric Walland : Nous avons effectivement un autre projet appelé AQUAHIVE®, qui est en phase de test. Il s’agit d’un système de distillation d’eau, utilisant la même base technologique que NEODRY®, pour produire de l’eau ultrapure.

Ce type de solution pourrait être extrêmement utile dans toutes les industries qui utilisent des procédés de génération de vapeur. Nous testons actuellement cette solution chez un fabricant d’alcool alimentaire à Dunkerque et les premiers résultats sont très encourageants. Nous espérons pouvoir lancer AQUAHIVE® dans les prochains mois.

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