« L’objectif est d’explorer des voies afin que les entreprises puissent réaliser des économies sur le froid. »

Christophe Nguyen-The (Inrae),
coordinateur du projet

[ Recherche appliquée ]

Le projet
Garantir la chaîne du froid est un impératif mais les entreprises cherchent à maîtriser le coût énergétique. L’amélioration des performances s’effectue en général sans modifier les consignes de température pour ne pas affecter la qualité et la sécurité.
L’idée d’Opticold est de dépasser ces restrictions pour analyser et modéliser au plus près les critères d’énergie, de qualité
et de sécurité.

Les résultats :
L’étude a porté sur trois produits réfrigérés avec des mécanismes d’altération et des pathogènes pertinents différents. À savoir, un produit non chauffé (fonds de tarte), un pasteurisé (raviolis) et un vivant (salade). Les données ont permis de construire un modèle global reliant dépense énergétique, distribution de la température, qualité et sécurité des produits. Et de là, de mettre au point une démarche multicritères ouverte sur différents scénarios élaborés à partir du modèle.

Les acteurs :
Opticold a été co-financé par l’ANR et labellisé par Terralia. Aérial, Ania, Anses, Ateliers bio de Provence, Cerelia, Clauger,
Inrae (coordinateur), Sodicru sont les partenaires du projet.

Durée :
Janvier 2016 à décembre 2019 (42 mois).

« Toutes les entreprises cherchent à améliorer les performances énergétiques de la chaîne du froid, explique Christophe Nguyen-The, chercheur à l’Inrae et coordinateur du projet Opticold. L’approche classique est de jouer sur la puissance, sur le délestage des groupes sans toucher à la température. Au contraire, avec ce projet nous souhaitons pouvoir moduler ce paramètre en élaborant un système mathématique qui relie tous les critères de la distribution du froid. »

Actuellement, le pilotage de la chaîne du froid est principalement basé sur le respect des contraintes de consignes de températures, fixées par la réglementation et les spécifications entre producteurs et distributeurs. Opticold propose une alternative originale, une vision plus globale, en visant un pilotage multicritères où la minimisation de la consommation énergétique aurait un rôle majeur. Le gain énergétique et la perte consécutive de durée de vie pourront être pondérés à chaque étape de la chaîne afin d’apprécier lesquels permettrait un gain important d’énergie pour une perte de qualité et de sécurité minimale. In fine, la prise en compte des priorités des acteurs pour les différents critères doit permettre un choix raisonné des options de gestion du froid. Une décision pondérée, sans surestimation des critères de sécurité sanitaire ou environnementale, ni augmentation des coûts ou des risques.

« Avec les trois industriels participant au projet, nous nous sommes concentrés sur l’atelier, l’usine, avec des regards portés à différents stades : stockage, process, etc. Des paramètres variés ont été pris en compte, tels que la température extérieure, les flux d’air, la température de la matière première… » En couplant ces distributions de température à des modèles de croissance microbienne, il a été possible de lier les dépenses en froid, la température des produits et les risques d’altération et sanitaire pour une durée de vie donnée.

Au final et concrètement, une journée de mesure peut suffire pour analyser les spécificités d’un atelier. Plus éventuellement, si la température extérieure et les saisons ont un fort impact sur les process. Ensuite, les entreprises ont la possibilité de créer un module de simulation et de paramétrer ce qu’elles souhaitent : jouer sur les systèmes de refroidissement rapides qui sont souvent très efficaces ou la température de l’eau de certaines opérations. Elles analysent alors les segments dans lesquels il est possible d’ajuster, même à la marge, et donc, de réaliser une économie. « L’analyse, c’est ce qui est nécessaire, impératif dans ce projet. »

Le projet a permis d’apporter quelques résultats majeurs. Ainsi, en usine, augmenter la température de stockage des produits finis serait un bon compromis entre économie d’énergie et risques. En aval, diminuer le débit d’air dans les meubles de vente et augmenter l’isolation des réfrigérateurs domestiques seraient plus intéressants, quelles que soient les priorités du décideur, que d’augmenter la température cible des réfrigérateurs domestiques. Une méthode valorisant les données d’autocontrôle des usines pour modéliser la température en sortie d’un équipement a été développée. Des marqueurs génomiques, moléculaires, de l’adaptation du froid des bactéries et de l’altération ont été identifiés.

« Le projet est fini et nous disposons de plus de connaissances, conclut Christophe Nguyen-The. Des approches innovantes pour modéliser les températures dans certains équipements frigorifiques complexes ont été développées, et des connaissances sur l’altération et l’adaptation des bactéries pathogènes au froid ont été acquises. Ensuite, nous sommes susceptibles d’apporter des conseils qui relèvent de méthodes de décisions multicritères. »

Dominique GUILLOT