ACTA

  L’équipe ACTA réalise une recherche spécialisée en mécanique des fluides appliquée au contrôle des atmosphères industrielles et aux méthodes d’analyse et de contrôle des écoulements. Son domaine central d’application est le contrôle des atmosphères propres et des atmosphères froides dans les industries, pour l’optimisation énergétique, sanitaire et sociale des procédés.

Dans les industries, la transformation et le conditionnement des produits  s'effectuent dans des environnements de plus en plus propres. Les techniques classiques de la salle blanche et du flux laminaire n'assurent pas toujours une protection suffisante des produits contre les contaminations microbiennes par les particules de l'air.

 

Optimiser la consommation d’énergie, assurer une barrière hygiénique tout en améliorant le confort de travail des salariés, les scientifiques de l’équipe ACTA ont répondu à ces exigences en développant le concept FROILOC®  froid localisé ultra-propre.

L’innovation Froiloc® : un flux d’air localisé et ultra-propre avec zéro particule en suspension, un atout tant pour les industriels en agro-alimentaires que pour le monde hospitalier

Actualité

Reportage réalisé par France 3 Bretagne dans nos laboratoires sur le concept Froiloc®

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Recherche

Les techniques classiques sont sensibles aux perturbations des flux d'air protecteurs par les effractions effectuées, dans les ateliers industriels, lors des inévitables interventions en amont de l'opération finale d'assemblage (contrôle, garnissage, décoration, conditionnement).
Nous menons des travaux de recherche sur les effractions au niveau de l'interface entre la zone protégée et l'air ambiant pollué. Ces études sont nécessaires pour l'amélioration des dispositifs existants et pour le développement de techniques de protection rapprochée encore plus génériques.
Parallèlement aux recherches aérauliques notre objectif est de maintenir une action forte de métrologie appliquée à la qualité de l'air, pour une vision globale du bon fonctionnement des salles propres dans l'industrie alimentaire.

L'équipe Mesure Aéraulique dispose d'une chaîne de mesurage en continu de l'ensemble de paramètres définissant la qualité de l'air en IAA, comme l'analyse granulométrique de la contamination particulaire. Notre laboratoire de Métrologie, composé de personnels qualifiés avec une formation adaptée et actualisée, est spécialisé dans le contrôle de la qualité physique de l'air et assure des prestations auprès des industriels pour améliorer l'efficacité des salles propres dans l'industrie agro-alimentaire.

 

 Exemples de recherche

Les techniques classiques sont sensibles aux perturbations des flux d'air protecteurs par les effractions effectuées, dans les ateliers industriels, lors des inévitables interventions en amont de l'opération finale d'assemblage (contrôle, garnissage, décoration, conditionnement).
Nous menons des travaux de recherche sur les effractions au niveau de l'interface entre la zone protégée et l'air ambiant pollué. Ces études sont nécessaires pour l'amélioration des dispositifs existants et pour le développement de techniques de protection rapprochée encore plus génériques.
Parallèlement aux recherches aérauliques notre objectif est de maintenir une action forte de métrologie appliquée à la qualité de l'air, pour une vision globale du bon fonctionnement des salles propres dans l'industrie alimentaire.

L'équipe Mesure Aéraulique dispose d'une chaîne de mesurage en continu de l'ensemble de paramètres définissant la qualité de l'air en IAA, comme l'analyse granulométrique de la contamination particulaire. Notre laboratoire de Métrologie, composé de personnels qualifiés avec une formation adaptée et actualisée, est spécialisé dans le contrôle de la qualité physique de l'air et assure des prestations auprès des industriels pour améliorer l'efficacité des salles propres dans l'industrie agro-alimentaire.

Flux progressif pour la protection localisée des ateliers alimentaires

Le Flux Progressif est une technique de protection rapprochée destinée aux zones sensibles situées au-dessus d’un plan de travail ou d’une bande convoyeuse. Son originalité réside dans le fait qu’il permet une protection ouverte sur l’air ambiant, y compris en cas d’intervention humaine ou robotisée entraînant des pénétrations d’objets tels que bras ou têtes doseuses.

Résultat d’une collaboration recherche-industrie orientée vers l’innovation

Le Flux progressif a été conçu par Irstea à partir de simulations numériques des écoulements d’air. La validation expérimentale et la mise au point en situation industrielle ont été effectuées dans le cadre du programme Usine ultrapropre lancé en 1990 par l’association UNIR (Ultrapropre, nutrition, industrie, recherche) qui regroupe neuf industriels de l’agro-alimentaire. Ce programme, géré par les industriels, s’est déroulé sous le contrôle des ministères chargés de la recherche, de l’agriculture et de l’industrie, qui ont apporté 40 % du financement.


Les performances du Flux progressif ont été validées sur un prototype grandeur nature, en laboratoire puis en situation réelle sur site industriel. La conception aux normes hygiéniques de l’alimentaire a été lancée à partir d’un cahier des charges techniques élaboré par Irstea.

Irstea et UNIR détiennent le brevet en commun. Ils ont engagé une procédure de cession de licence à des PMI spécialisées dans les équipements aérauliques.

Maîtrise des interfaces air propre / air pollué

Les techniques de protection localisées mettent en œuvre des soufflages d'air ultra-propre confinés dans des environnements pollués. Les mécanismes physiques mis en jeu au niveau de l'interface air propre/air pollué sont souvent très complexes, en particulier lorsque les flux d'air propre sont perturbés par les obstacles fixes ou mobiles lors d'une intervention sur un produit. Leur compréhension est nécessaire pour améliorer les techniques existantes et développer des procédés adaptés aux nombreuses autres situations industrielles.  
Pour le cas du flux progressif, l'écoulement derrière un obstacle qui intervient sur un produit alimentaire dans une ligne de production ultra-propre, a été modélisé par un barreau cylindrique plongé dans une couche de mélange plane turbulente. L'étude menée en collaboration avec le CEAT / LEA de l'Université de Poitiers, est abordée expérimentalement. Le caractère fortement tridimensionnel de l'écoulement a nécessité l'utilisation d'une sonde à quatre fils chauds, qui permet d'acquérir simultanément et instantanément les trois composantes de la vitesse.  
Nos résultats montrent la présence d'un écoulement secondaire important dans la région de culot de l'obstacle, préjudiciable pour la protection des aliments. Une bonne compréhension de l'organisation dynamique mise en place à ce niveau de l'écoulement, nous a permis de développer une stratégie de parades à la contamination.

Métrologie de la qualité de l'air

L'industrie agroalimentaire exige une forte sensibilisation en matière de qualité et de sécurité, et évolue vers une maîtrise complète de la contamination. Irstea propose une méthode de diagnostic basée sur la mesure en continu de l'ensemble des paramètres caractérisant la qualité de l'air.

Niveaux d'intervention

  • mesure de la contamination particulaire
  • détermination de la classe de propreté
  • cinétique de décontamination particulaire
  • mesure des débits d'air, taux de brassage
  • taux de renouvellement d'air par traceur
  • vitesse d'air sur le plan de travail
  • mesure de la cascade des pressions
  • mesure de niveau sonore et d'éclairement
  • mesure de température et d'hygrométrie
  • caractérisation des circuits d'air

Toutes ces mesures sont réalisées ponctuellement ou enregistrées en continu.    

Vérification et validation de système en place

L'activité de diagnostic de la qualité de l'air est intégrée dans une équipe de recherche sur les souffleries ultrapropres pour la protection rapprochée des zones sensibles. À la demande des industriels, l'expertise peut associer la recherche de solutions spécifiques pour les points critiques identifiés.
 

Équipement

Souffleries du hall aéraulique basse-vitesse
  

Partenaires

Scientifiques et techniques

Institutionnels

  • Ministère de l’Agriculture, de l'Agroaalimentaire et de la Forêt
  • Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche
  • Région Bretagne
  • Région Poitou-Charentes
  • Région Basse-Normandie

Industriels

L'équipe Aéraulique et Biocontamination est engagée dans des programmes de recherche appliquée en partenariat avec des équipementiers-installateurs du domaine de l'aéraulique appliquée à la qualité de l'air dans l'industrie alimentaire et d'autres secteurs d'application.

Une activité d'expertise est exercée également auprès des industriels de l'alimentaire.

 

Composition de l'équipe

 

Scientifiques Ingénieurs / Assistants-ingénieurs* Post-Doctorants / Doctorants*

Dominique Heitz-Resp équipe
Johan Carlier
Christophe Collewet
Lionel Fiabane

Philippe Loisel
Laurent Blondel*

Philippe Georgeault*
Laurence Wallian

Yacine Ben Ali
Romain Schuster
Yin Yang