Projet R&D: Extraction en eau subcritique
L’entreprise Moscatelli révèle au fil du temps, un engouement particulier pour l’éco-extraction. C’est pourquoi l’entreprise travaille à présent sur le projet de développer un pilote d’extraction en eau subcritique à l’échelle semi-industrielle.
L’extraction est particulièrement concernée par les enjeux environnementaux et économiques. En effet, elle réalise des dépenses énergétiques tout au long du procédé. La mise en œuvre de l’extraction solide-liquide fait appel à de nombreuses opérations unitaires. Que ce soient les étapes en amont (préparation du solide, conditionnement, séchage ou broyage) et celle en aval (séparation du solide et du liquide, récupération, purification du soluté…), toutes sont consommatrice d’énergie. Notamment les méthodes d’extraction traditionnelles comme la distillation, connues pour leur forte consommation d’énergie. Par conséquent, le secteur tente de trouver des solutions afin de réduire les consommations d’énergie tout du long du procédé.
En parallèle, un intérêt croissant est porté sur les substances naturelles pour des applications variées dans différents secteurs. En effet, les plantes représentent une source renouvelable et inépuisable de principes actifs. La désorption des molécules d’intérêts des sites actifs de la matricé végétale s’effectue par extraction, le plus souvent de type solide/liquide. La matrice végétale que constitue le solide va venir être mélangé dans un solvant.
L’eau est un solvant non toxique, non inflammable et non nocif pour l’environnement. L’intérêt de substituer les solvants organiques par de l’eau est donc évident. En effet, l’eau apparaît comme le solvant le plus vert qu’il soit. L’eau étant la molécule la plus abondante sur Terre, on l’utilise également pour ces nombreux avantages. Solvant polaire avec une permittivité relative importante et possédant une structure dominée par un réseau de liaisons hydrogène, l’eau est un bon solvant pour les électrolytes liquides, solides ou gazeux mais aussi pour les molécules polaires ou pour les solides ioniques. Également, l’eau possède de nombreux éléments qui évoluent rapidement en s’associant ou se dissociant selon divers paramètres (température, pression, vitesse…).
A des températures et pressions plus élevées soit comme liquide subcritique, l’eau change de pouvoir solvant pouvant alors remplacer des solvants tels que le méthanol ou l’éthanol par exemple.
Définition eau subcritique
L’eau subcritique est un solvant ayant des températures comprises entre 100 et 374 C° et une pression suffisamment élevée afin de maintenir l’eau à l’état liquide. Dans les conditions ambiantes, l’eau est un solvant extrêmement polaire avec une constante diélectrique élevée. Dans cet état, l’eau convient à l’extraction de composés polaires.
Avec l’augmentation de température, les propriétés physico-chimiques de l’eau subcritique se voit changer radicalement. La polarité d’un solvant affecte ce qu’il peut extraire, ainsi si nous ajustons la pression et la température, toute une gamme de polarité de l’eau proche de celle des solvants peut être atteinte. Ce qui nous permettra d’adapter les propriétés selon les molécules que l’on souhaite extraire. En effet, l’extraction des composés les plus polaires s’effectuera à des températures plus faibles et les composés les moins polaires seront extraits à des températures plus élevées.