La valorisation de la biomasse pour les besoins de la chimie et des matériaux est une thématique scientifique en plein essor au niveau international. Néanmoins, le développement industriel de la filière biomasse est dépendant de la capacité à développer de nouveaux catalyseurs adaptés au traitement de molécules spécifiques issues de cette matière première abondante et renouvelable, et présentant des spécificités distinctes des coupes pétrolières conventionnelles (oxygène, impuretés, etc.).

Les nouvelles générations de systèmes catalytiques éco-conçus sont une des clés pour le développement de nouveaux procédés chimiques aux performances améliorées. Cependant, les différentes communautés scientifiques et en particulier celle de la filière biomasse se heurtent à un mur technologique lors de l’étape de transfert des innovations vers l’industrie en un temps raisonnable, faute d’infrastructure adéquate. Un challenge majeur pour ces systèmes catalytiques émergents consiste à intégrer dès l’étape de détection des matériaux prometteurs en catalyse, les étapes de changement d’échelle et de production à une taille et forme adaptées à leur utilisation. Ces étapes sont en effet cruciales et vont permettre de maintenir des performances largement améliorées. De plus, l’absence de méthodes standardisées dans une littérature actuellement encore peu abondante, est un autre frein à leur utilisation à une échelle de validation pilote.

Le pôle technologique UPCAT permet aux acteurs académiques et industriels d’obtenir des avantages concurrentiels liés à la capacité d’innovation et à la réactivité de la plateforme. Ainsi, ces derniers pourront, notamment au niveau national et européen, avec des innovations industrielles certaines (nouveaux produits), se positionner en tant qu’acteurs majeurs de la bioéconomie. Les objectifs se déclinent sous deux aspects principaux :

Objectifs scientifiques :

• Acquisition de savoir-faire dans le domaine du changement d’échelle des synthèses de catalyseurs (supports, phases actives, oxydes mixtes, matériaux inorganiques – hybrides – organiques), et permettant de rationaliser les synthèses innovantes de laboratoires académiques pour être en mesure de produire plusieurs kilogrammes de matériaux.
• Maîtrise et compréhension des phénomènes fondamentaux en jeu lors des étapes de mise en forme de matériaux catalytiques, couvrant un large panel de forme et taille. Cela permettra à la plateforme de pouvoir proposer une offre de service large et flexible.
• Capacité à contrôler et valider les matériaux extrapolés, aussi bien d’un point de vue physico-chimique (structure, texture, résistance mécanique et chimique) que d’un point de vue réactionnel.
• Développer une expertise de haut niveau dans la compréhension des mécanismes de désactivation et de régénération des matériaux catalytiques, ainsi que leur recyclage ultime.

Objectifs socio-économiques :

• Augmenter la réactivité de la recherche vis-à-vis de l’évolution des demandes et du marché ; avec le concours du pôle, les industriels auront la possibilité de faire évoluer leurs produits de façon rapide, efficace, et en accord avec les contraintes de l’écoconception.
• Sécurisation des procédés et leur suivi ; Le pôle pourra assurer un suivi des procédés spécifiques. Un suivi en direct des procédés induira une réactivité / sécurité en production améliorée pour les industriels demandeurs, et notamment pour les petites entreprises ne bénéficiant généralement pas de service de R&D interne.
• Flexibilité des produits et des volumes issus du pôle ; en lien avec sa structuration et sa capacité à fournir matériaux, produits, procédés à façon, etc. en fonction des demandes de recherche fondamentale des différents industriels.
• Assurer des produits et procédés éco-efficients ; du fait des impératifs initialement établis par le pôle, et imposant, dans son fondement, le développement de procédés éco-efficients (bilan carbone, consommation d’énergie, matières premières biosourcées / abondantes et non toxiques…).
• Offre souple et à façon ; non fournie par le monde académique, ni par les industriels du domaine, et idéale pour aider le développement aussi bien des grands groupes que des TPE et PME. Les majeurs du domaine pourront ainsi faire appel à UPCAT pour les matériaux, leur mise en forme, et même uniquement pour la montée en échelle de la production d’un matériau déjà conçu. Pour les TPE et PME, n’ayant pas de capacités financières comparables, et donc incapable de développer en interne un produit, un partenariat recherche académique avec UPCAT leur permettra d’obtenir un procédé clé en main, avec un suivi scientifique et technique associé.