La chimie en flux continu (CEFC) désigne une approche de la synthèse chimique dans laquelle les réactifs sont introduits et les produits extraits en continu au sein d'un réacteur. Par rapport à la synthèse chimique traditionnelle dite "en batch", cette approche offre une meilleure sécurité, permettant la localisation de la production plus près de son usage, une productivité accrue et une réduction de la consommation de matières premières et d'énergie.
La CEFC permet un meilleur contrôle des réactions mais nécessite pour cela des instruments permettant une mesure instantanée de la qualité des matières entrantes et sortantes du réacteur. C'est là que la spectroscopie proche-infrarouge (SPIR) intervient. En monitorant la concentration des réactifs résiduels et du produit désiré dans le solvant, la SPIR permet de suivre en direct la réaction, valider que le produit répond aux normes de qualité et détecter immédiatement les risques potentiels.
Les années 2022 et 2023 ont connu une collaboration fructueuse entre l'entreprise Chemium établie à Louvain-la-Neuve et le CRA-W au sein d'un projet Wallon de type FIRST Entreprise nommé NIRFLOW. Dans ce cadre, le CRA-W a mis en place, avec succès et pour la première fois, le suivi par SPIR de la synthèse en flux continu de réactifs de Grignard, des composés chimiques instables très demandés par les industries pharmaceutiques, agrochimiques ou cosmétiques. Il a développé un outil chimiométrique interactif permettant la mise au point de calibrations spectrales optimisées pour différentes réactions, ainsi que le transfert de ces calibrations depuis un réacteur expérimental ou un réacteur pilote vers une unité de production à grande échelle. Il a également eu l'occasion de présenter ses résultats lors de la conférence internationale ICNIRS en août 2023.
Pour Chemium, ce projet a été l’occasion de développer et de valoriser sa technologie de synthèse de réactifs de Grignard en flux continu, commercialisée aux quatre coins du monde. La bonne nouvelle est aussi que la SPIR est une technologie qui bonifie avec le temps. Plus les bases de données s’enrichiront de nouvelles mesures, témoins de nouvelles expériences, plus la qualité des prédictions s’affinera et les potentialités évolueront.
Pour le CRA-W, ce fut une opportunité nouvelle de confronter la SPIR, une de ses techniques de prédilection dans le cadre du contrôle qualité, aux exigences d’un procédé industriel moderne et plein de défis. Nul doute que les enseignements obtenus permettront également de mieux conseiller et soutenir à l’avenir les entreprises actives dans le secteur agricole ou alimentaire.
