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Innovondes veut convertir l'industrie aux micro-ondes

Manuel Moragues

Publié le

Surtout utilisés dans l'agroalimentaire à température peu élevée, les micro-ondes ont des atouts à faire valoir dans toute l'industrie. Le projet Innovondes veut imposer cette technologie pour le traitement thermique à haute température de matériaux de toutes sortes.

Innovondes veut convertir l'industrie aux micro-ondes
Les micro-ondes permettent de chauffer sélectivement cette pastille de céramique à 1100°C
© etienne savary

Après la cuisine, l'usine ? Les fours micro-ondes occupent 9 foyers français sur 10. Avec Innovondes, ils se lancent à la conquête des usines. Ce projet qui se transformera officiellement en start-up l'été prochain est issu du laboratoire caennais Crismat, qui affiche trente ans de recherche dans le chauffage par micro-ondes. Financé par le CNRS et la Communauté d'universités et établissements (ComUE) "Normandie Université", Innovondes est partenaire de la PME Sairem, spécialiste des micro-ondes situé à Neyron (Ain). Leur objectif ? Convertir les industriels aux micro-ondes pour leurs traitements thermiques à haute température.

"Les micro-ondes sont déjà en plein essor dans certains secteurs industriels comme l'agro-alimentaire, qui les utilise pour décongeler, pasteuriser ou précuire, ou dans certaines applications comme le séchage et l'extraction de solvants. Mais il s'agit toujours de chauffer à basse température, moins de 200°C", explique Etienne Savary, jeune enseignant-chercheur, détaché à 100% sur Innovondes depuis le début de l'année. Innovondes voit bien plus chaud : de 200°C à 1 600°C ! Et veut chauffer tous types de matériaux : métaux, verres, céramiques, composites…

Par rapport aux fours classiques, qu'ils soient à gaz, à induction ou à rayonnement, les fours à micro-ondes peuvent faire valoir les mêmes avantages qu'en cuisine : en chauffant directement les matériaux plutôt que l'air et les parois du four, ils sont plus rapides et plus économes en énergie. "Le frittage d'une céramique à 1100°C demande 7 heures et 35 kWh avec un four électrique classique. Avec les micro-ondes, cela ne prend que 1h15 et consomme 6 kWh. C'est 5 fois moins de temps et d'électricité !" Par ailleurs, le chauffage par micro-ondes peut être aisément localisé, ce qui permet d'effectuer le traitement thermique d'une petite partie d'une pièce sans avoir à l'insérer entièrement dans un four. Efficaces, rapides et économes, les micro-ondes ont tout pour séduire les industriels.

Configuration sur-mesure

Reste que ce n'est pas simple. En cuisine, il s'agit essentiellement de chauffer l'eau contenue dans les aliments. Dans l'industrie, à plus de 200°C, il n'y a plus d'eau mais des matériaux de toutes sortes. "Or chaque matériau réagit différemment aux micro-ondes, explique Etienne Savary. De plus, pour un même matériau, l'interaction avec les micro-ondes peut changer radicalement avec la température. Une céramique, par exemple, n'absorbe rien à température ambiante. Mais à 800°C, elle absorbe beaucoup de micro-ondes. Les mécanismes de transfert d'énergie micro-ondes deviennent très différents à haute température."

Autrement dit, le chauffage micro-ondes passe par du sur-mesure. Pour chaque application, il faut inventer une configuration spécifique et la tester. Innovondes s'appuie sur l'expérience du Crismat dans l'interaction matière-micro-ondes à haute température, et en particulier celle de Sylvain Marinel, professeur associé au projet. La future start-up, déjà forte d'une poignée de partenariats avec des industriels, se positionne en accompagnateur : pour une application donnée, Innovondes évaluera la faisabilité technique et la pertinence économique d'une solution micro-ondes, la testera sur sa plate-forme, concevra le four et le fera fabriquer par Sairem, qui apporte aussi son expertise en automatismes et en ingénierie.

La complexité des phénomènes mis en jeu est aussi un atout de taille. Les matériaux absorbent différemment l'énergie micro-ondes ? Cela signifie que le chauffage est sélectif. "Nous travaillons par exemple sur le traitement thermique de revêtements de pièces métalliques ou céramiques. Avec les micro-ondes, on peut chauffer spécifiquement les revêtements et pas le substrat. Ce qui permet de gagner en temps et en énergie", détaille Etienne Savary. La sélectivité des micro-ondes et leur rapidité d'action permettent aussi de réaliser des traitements inaccessibles aux techniques traditionelles. "Il devient possible de traiter thermiquement la matrice d'un composite sans dégrader les fibres qu'elle contient, avance Etienne Savary. Dans le cas de céramiques, la rapidité du chauffage permet aussi d'obtenir des propriétés mécaniques différentes." De quoi donner aux industriels les moyens d'inventer de nouvelles recettes.

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