Mise au point en Espagne d’un nouveau four à technologie laser pour la production de céramique

L’Institut de science des matériaux d’Aragon (ICMA), un centre conjoint de l’université de Saragosse (UZ) et du Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC), coordonnera le projet européen consistant en l’introduction d’un four à technologie laser dans le processus de production de céramique et de verre. Le projet dans sa globalité vise à développer de nouvelles techniques de fabrication de la céramique et du verre, afin d’utiliser plus efficacement les ressources naturelles et d’améliorer la performance environnementale de cette industrie.

En partenariat avec l’entreprise espagnole Torrecid

Ce projet à forts enjeux implique également un autre centre conjoint de l’UZ et du CSIC, l’Institut de synthèse chimique et de catalyse homogène (ISQCH), avec trois autres centres du CSIC, l’Institut de la céramique et du verre de Madrid (ICV), l’Institut des sciences des matériaux de Séville (ICMS) et l’Institut de carbochimie (ICB). Du côté des participants privés, l’entreprise Torrecid, l’un des leaders européens dans le secteur de la céramique, complète la liste des participants espagnols à ce projet, qui dispose d’un budget total d’environ trois millions d’euros et se déroulera au cours des trois prochaines années. Les objectifs fixés sont d’utiliser un four à technologie laser pour le traitement thermique et d’optimiser le processus par le biais de la modification du design et de la composition des produits utilisés. Cela permettra ainsi de diminuer la consommation d’eau, d’énergie et de matières premières. Ceci est lié à plusieurs domaines d’action prioritaires dans l’Union européenne, ce qui a conduit l’intégration du projet dans la ligne de l’adaptation au changement climatique dans le programme “Life Environnement”.

Abaisser significativement les températures de cuisson

Ce projet de démonstration comprend donc la conception et la construction d’un four pilote, sur la base de la combinaison d’un four continu et d’un laser à balayage. Ce four sera utilisé pour le traitement de produits de l’industrie de la céramique et du verre. Les procédés étudiés pourront également être utilisés pour un type de céramique bien précis, à forte valeur ajoutée, qui est soumis à plusieurs cuissons pour obtenir une gamme d’effets esthétiques (irisé, doré, argenté, etc.). Les cuissons successives sont nécessaires, car la plupart des couleurs utilisées dans la céramique de décoration ne peuvent être obtenues qu’à des températures très basses (entre 600 et 800 °C), par rapport aux températures de cuisson traditionnelle (entre 1200 et 1400 °C) exigées par les supports en céramique. Il est donc prévu la mise en place d’un « four à laser » dans le processus, afin d’obtenir céramique et verre avec les mêmes finitions et propriétés, mais en utilisant des températures nettement inférieures. Cela engendrerait ainsi une considérable économie d’énergie et de coût, aux conséquences significatives par une réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Utilisation du glycol

Un autre objectif est fixé pour la modification de la composition des produits utilisés dans le processus, afin de les rendre écologiquement moins nuisibles. Actuellement, les composés qui génèrent les effets dorés et argentés sur la céramique sont formulés à base de solvants organiques jugés toxiques, contaminants et dangereux. Il en résulte un risque direct pour la santé du personnel de production qui manipule ces composés, par l’émission de gaz contaminants. Dans cette démarche, le projet propose de remplacer l’ensemble de ces composés par des glycols, complètement solubles dans l’eau et caractérisés par une faible toxicité, ce qui facilite le traitement et la purification des effluents générés par l’industrie.

Un aspect supplémentaire d’innovation au sein du processus, serait la réduction de l’épaisseur de la dalle support en passant de 9 mm à 4 mm. Cela réduirait non seulement de moitié la quantité de matière première et d’eau utilisée, mais aussi la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre. Les objectifs fixés par ce projet permettraient ainsi d’offrir, à l’industrie de la céramique et du verre, de nouveaux procédés en adéquation avec les politiques de rigueur vis-à-vis de l’environnement, tout en augmentant leur compétitivité.

Source L'Industrie Céramique et Verrière (Sources : ICMA et Ambassade de France en Espagne).