Chimie et matériaux
La filière « Chimie et matériaux » regroupe les industries de la Chimie, du Papier-Carton, de la Plasturgie, du Caoutchouc et des Céramiques. Sont également prises en compte les biotechnologies industrielles («biotechnologies blanches») et la fabrication des biocarburants et biomatériaux.
Instituts Carnot fortement impliqués
Exemples de partenariat avec des entreprises du secteur
Lebronze alloys investit le domaine de la santé avec un alliage de cuivre performant
Partenariat Carnot MICA - Lebronze alloysL’entreprise commercialise la gamme Steriall dont les propriétés bactéricides ont pu être démontrées et quantifiées scientifiquement par les équipes du Carnot MICA.
Lebronze alloys investit le domaine de la santé avec un alliage de cuivre performant
L'innovation
Lebronze alloys exploite de longue date le cuivre, reconnu pour ne pas faciliter la propagation des micro-organismes et notamment des bactéries pathogènes. Toutefois, pour pouvoir prétendre à une réelle activité en termes de salubrité et protection sanitaire auprès des institutions comme du grand public, il est primordial d’étayer les assertions par des données quantitatives obtenues avec rigueur et méthodes scientifiques. Les équipes de recherche ont voulu évaluer au plus près le bénéfice réel d’équipements de portes, poignées, barres de maintien, rampes, plaques de poussées dans des environnements à forte contrainte sanitaire : hôpitaux, EHPAD, etc. Alors que l'inox, largement employé en poignées de porte est quasiment inerte, l'alliage Steriall, conçu en France est d’une efficacité impressionnante. Il a démontré sa capacité à réduire les risques d'infection par contact.
Le besoin
Lebronze alloys, acteur majeur de la métallurgie, connaît une forte croissance et investit plusieurs millions d’euros chaque année en R&D. Il commercialise dès 2012, la gamme Steriall déjà labellisée Cu+. Cependant, le laboratoire a exploré objectivement les qualités antibactériennes de l’alliage Lebronze alloys pour disposer d’éléments probants de l’action du cuivre sur les facteurs pathogènes. A l’issue d’une première étude positive avec l’institut Carnot MICA en 2014, l’ETI a renouvelé son partenariat pour mesurer l’impact des produits en situation réelle d’usage. MICA a proposé un protocole d’évaluation en deux temps, in vitro puis in situ. Les compétences en microbiologie du laboratoire BIOS (Biomatériaux et Inflammation en Site Osseux) ont ainsi permis d’apporter les éléments attendus par les équipes du fondeur-transformateur marnais. Lebronze alloys affirme ainsi son ambition de valoriser les bienfaits de ses alliages naturels de cuivre pour la santé.
Le partenariat
L’institut Carnot MICA soutient l’innovation par ses travaux sur les matériaux fonctionnels dans les secteurs de la santé, du bâtiment et des transports. Il regroupe 9 laboratoires de recherche et 8 centres de ressources technologiques de la région Grand Est. Le BIOS a d’abord déterminé le délai nécessaire à la destruction d’un agent pathogène au contact de divers alliages de cuivre. Puis les chercheurs ont comparé dans 5 EHPAD les populations microbiennes présentes sur plusieurs types de poignées. L’étude apporte la preuve que 90% des bactéries ne survivent pas à un simple contact alors qu’elles peuvent persister plusieurs mois sur d’autres supports.
La méthodologie des prélèvements a permis à Lebronze alloys non seulement de faire progresser la lutte anti-microbienne mais aussi de travailler avec l’AFNOR un projet de norme sur la mesure du pouvoir antimicrobien d’une surface non poreuse. Les équipes envisagent de poursuivre leur collaboration sur la prévention des risques sanitaires.
Défi réussi pour Bulane qui produit un combustible propre à partir d’eau et d’électricité
Partenariat Carnot Chimie Balard Cirimat - BulaneDepuis 2009, le Carnot Chimie Balard Cirimat et Bulane ont réalisé les développements innovants nécessaires pour propulser la flamme hydrogène, du concept aux dispositifs commerciaux, à destination des industriels et des artisans.
Défi réussi pour Bulane qui produit un combustible propre à partir d’eau et d’électricité
L'innovation
Les procédés de soudure et de brasage nécessitent une source de chaleur importante issue de gaz combustibles tels que l’acétylène. En milieu industriel comme pour l’usage artisanal, les combustibles fossiles stockés en bouteilles induisent des contraintes logistiques d’approvisionnement, des risques potentiels et des produits de dégradation. Bulane, grâce au procédé dyomix®, permet la suppression des étapes de transport du combustible en proposant une flamme oxy-hydrogène produite en temps réel par électrolyse de l’eau. En effet, l’appareil ne nécessite, pour fonctionner, que de l’eau et un raccordement électrique. Le résultat est une flamme propre et performante, qui améliore le confort et la sécurité de l’opérateur. Les professionnels plébiscitent une innovation majeure qui se distingue en 2017 par la Médaille d’Or au Concours de l’Innovation du Mondial du Bâtiment et le Trophée de l’Innovation ArtinovArt’s.
Le besoin
Dès 2009, Bulane se crée sur l’idée de substituer l’hydrogène aux gaz fossiles dans les applications industrielles de la soudure. Consciente des efforts de R&D induits par cette révolution technologique, Bulane s’entoure très rapidement de partenaires parmi lesquels le Carnot Chimie Balard Cirimat. La coopération se concrétise par des études, des brevets et une proximité d’échanges qui ont permis d’améliorer l’efficacité énergétique de la flamme et de développer et breveter des électrodes innovantes. Après avoir démontré l’intérêt du dispositif au niveau industriel dès 2013, Bulane et le Carnot Chimie Balard Cirimat ont poursuivi leur partenariat dans la phase de transfert au marché des professionnels et artisans. Là encore, la miniaturisation de l’appareil et l’adaptation des électrodes composites à un dispositif mobile ont été le fruit d’une intense R&D collaborative. Bulane, forte de ses 150 systèmes industriels utilisés quotidiennement, peut alors mettre sur le marché une gamme de postes de brasage dyomix® mobiles, sûrs, efficaces et propres.
Le partenariat
Au sein de l’institut Carnot Chimie Balard Cirimat, l’Institut Charles Gerhardt s’intéresse, entre autres sujets, à la chimie du solide et de la matière divisée. A ce titre, l’équipe AIME (Agrégats, Interfaces et Matériaux pour l’Énergie) a apporté ses compétences en matériaux, en design d’électrode et en électrolyse. Des électrodes composites polymères / particules ont été développées conjointement et permettent d’optimiser la formation d’hydrogène et d’oxygène à la surface des électrodes. Ces apports ont été décisifs pour améliorer l’efficacité énergétique du dispositif de production de gaz et permettre ainsi la miniaturisation en augmentant le ratio poids/puissance/compacité de l’appareil. Les équipes du Carnot impliquées depuis l’origine du projet ont accompagné Bulane d’année en année pour prendre en compte les contraintes des différents marchés visés, industriel ou artisanal. Le bilan s’avère très positif pour l’entreprise fabréguoise déjà présente dans 11 pays qui a créé 10 emplois en 20 mois, généré 100% de croissance sur les 12 derniers mois et est reconnue pour son action environnementale par la COP 21 et son impact positif sur les conditions de travail par l’INRS.
Un nouveau traitement de surface pour l'aéronautique
Partenariat institut Carnot Chimie Balard Cirimat - MécaprotecUne réussite construite sur la base d'un partenariat R&D Carnot
Un nouveau traitement de surface pour l'aéronautique
L'innovation
Le procédé Zinc-Nickel permet le traitement anti-corrosion de surfaces soumises à de très fortes contraintes notamment pour le secteur aéronautique. La méthode usuelle basée sur l'usage de produits hautement toxiques comme le cadmium et le chrome devait être remplacée en respect des règlements internationaux. Plusieurs années de recherche ont été nécessaires à la mise au point d'un nouvel électrolyte plus écologique. Mécaprotec dispose aujourd'hui d'un procédé unique, reconnu par les plus grands avionneurs mondiaux, un avantage concurrentiel qui a dopé son chiffre d'affaires.
Le besoin
Mécaprotec Industries est une ETI de 400 personnes, située en région toulousaine, confrontée à la demande croissante des industriels et une forte concurrence. Impliquée très tôt dans la démarche écologique, l'entreprise est passée d'un statut d'exécutant à une position de prescripteur. En sollicitant un partenaire en recherche, Mécaprotec a pu développer son procédé, en faire une exclusivité qui lui a ouvert les marchés étrangers et répondre aux besoins des secteurs les plus exigeants. Au delà de l'aspect commercial et d'une hausse régulière de son chiffre d'affaires, Mécaprotec poursuit sa collaboration avec les centres de recherche, s'assurant ainsi la réussite d'une stratégie gagnante d'innovation combinée à la réactivité et la souplesse d'une entreprise à taille humaine.
Le partenariat
Le Cirimat, Centre Inter-universitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux basé à Toulouse, est une composante de l'institut Carnot Chimie Balard Cirimat. Ses chercheurs travaillent sur la conception, l’élaboration, la caractérisation et l’étude des propriétés physico-chimiques de base ou en condition d’usage, des matériaux de type métallique, céramique ou polymère. Son apport dans la mise au point du procédé Zinc-Nickel a été essentiel pour déterminer la formation du nouvel électrolyte et ne pas altérer les propriétés de résistance obtenues avec les traitements antérieurs. Un transfert de recherche réussi qui illustre l'engagement de l'institut Carnot en faveur de ses partenaires industriels sur un large éventail de compétences et d'outils.
Chimie Balard et Cirimat fusionnent et créent l’institut Carnot Chimie Balard Cirimat pour porter encore plus loin le transfert de technologie et l’innovation dans le domaine de la chimie des matériaux et procédés.
