fr.wedoany.com Rapport : Des scientifiques de l'Université nationale de recherche polytechnique de Perm (Perm National Research Polytechnic University) ont mis au point le premier système automatisé de diagnostic de l'eau destiné à l'industrie papetière. Contrairement aux solutions existantes, ce système fonctionne en temps réel, empêche la détérioration de la qualité du papier, aide les entreprises à réduire leurs pertes et freine ainsi la hausse des prix à la consommation.
L'industrie papetière est un grand consommateur d'eau ; les entreprises réutilisent souvent l'eau en circuit fermé pour économiser les ressources. Cependant, après plusieurs utilisations, même après purification, les eaux usées contiennent encore de minuscules impuretés organiques telles que des fibres de bois et des réactifs, qui s'accumulent progressivement et créent des conditions propices à la prolifération de micro-organismes comme les bactéries et les champignons. Le nombre de micro-organismes influence directement la composition chimique de l'eau, entraînant son acidification et une diminution de la résistance du papier. Actuellement, les entreprises évaluent la qualité de l'eau par des analyses de laboratoire régulières, mais les résultats sont différés, ce qui ne permet pas de suivre les changements en temps réel et donc d'ajuster rapidement les modes de purification. Les pertes dues aux déchets et au gaspillage de ressources peuvent atteindre des millions de roubles. Ces pertes sont intégrées dans les prix et finalement supportées par les consommateurs. La Russie produit chaque année plus de 10 millions de tonnes de produits papetiers ; même une faible proportion de déchets a un impact significatif.
Les principaux facteurs influençant la prolifération des micro-organismes dans l'eau comprennent la température, l'acidité du milieu et la teneur en polluants organiques, mais les méthodes existantes les mesurent et les évaluent séparément. Les chercheurs ont développé un modèle mathématique qui regroupe ces indicateurs (température, acidité, niveau de pollution) en une seule valeur, indiquant le degré d'écart de la qualité de l'eau par rapport à la normale. Pour valider le modèle, des données expérimentales provenant d'entreprises réelles ont été utilisées, comparant les calculs aux variations réelles ; les résultats concordent avec les registres de production. De plus, les scientifiques ont conçu un système de contrôle pour la production papetière, installant dans les ateliers des capteurs mesurant en continu la température, l'acidité et la conductivité. Toutes les données sont transmises à un petit ordinateur industriel, qui utilise le modèle pour calculer en temps réel l'indice global de l'état de l'eau et émet un signal en cas de signes de détérioration.
Olga Bilous, maître de conférences au département d'automatisation des microprocesseurs de l'Université nationale de recherche polytechnique de Perm, a déclaré que la vitesse de fonctionnement de ce système est plusieurs fois supérieure à celle des analyses de laboratoire, permettant de détecter les problèmes dès le stade de formation des conditions de prolifération bactérienne, et non après la perte de résistance du papier. Le système est entièrement automatisé et peut surveiller les paramètres sans intervention humaine. En détectant les problèmes à temps, cette solution contribue à réduire le volume d'eau dégradée, à diminuer la quantité de déchets de papier et de carton, et à réduire la consommation de réactifs chimiques. Selon la taille de l'entreprise, ce système peut permettre d'économiser des centaines de milliers à des millions de roubles par an, réduisant directement le coût des produits.
