Augmentation du rendement grâce à l’automatisation

Dans certaines régions, la crise du coronavirus et l’augmentation des besoins en produits désinfectants (alcool isopropylique ou éthanol) qui en a résulté ont déjà provoqué des pénuries et une hausse du prix des solvants sur le marché mondial. Dans ce contexte, le recyclage des solvants est non seulement une activité durable, mais encore, une manière non négligeable de réduire les frais d’exploitation de votre laboratoire tout en augmentant son rendement.

En laboratoire, la récupération de solvants par un processus d’évaporation est une étape de travail courante, souvent réalisée à l’aide d’un évaporateur rotatif. Même si cet appareil de laboratoire est adapté au processus et ménage les échantillons, son fonctionnement manuel (dit par lots) n’est pas du tout rentable, en particulier pour purifier des quantités importantes de solvant.

Les ballons d'évaporation ont un volume limité et doivent être à nouveau remplis ou remplacés, ce qui entraîne des temps de chauffe longs du fluide froid avant le démarrage du processus. La capacité des ballons de récupération est également limitée et nécessite un vidage régulier pendant le fonctionnement. De plus, le système complet doit être aéré, ce qui oblige à stopper un processus en cours. L’évaporation en fonctionnement par lots est un processus dynamique lors duquel les conditions dans l’ensemble du système changent constamment. Ainsi, pendant son déroulement, le vide doit constamment être ajusté manuellement pour que les performances restent bonnes. Un(e) laborantin(e) passe donc plusieurs minutes à ajuster les paramètres du processus, à remplir et à vider les ballons ou, le cas échéant, à les remplacer. Ce facteur de coût réduit les économies possibles.

Plusieurs centaines de clients dans le monde ont pu considérablement augmenter la rentabilité du recyclage des solvants grâce à l’utilisation d’un module automatique, qui règle de manière autonome le remplissage et le vidage des ballons d'évaporation et de récupération. L’université de Bayreuth (Allemagne) est un exemple concret de cette augmentation de la rentabilité. Dans le domaine de la chimie macromoléculaire, de très petites quantités au contenu semblables étaient très souvent évaporées, ce qui est courant dans les laboratoires de chimie. Les doctorants et laborantins qui y travaillent passaient une partie non négligeable de leur temps à effectuer ces étapes de travail caractéristiques sur l’évaporateur rotatif pour purifier de petites quantités de quelques centaines de millilitres.

Monsieur Lothar Benker, responsable du pool d’appareils pour ce groupe de travail, a reconnu le potentiel d’une automatisation et donné pour instruction aux doctorants de collecter les petites quantités dans des récipients de 5 à 20 litres, et de ne plus consacrer de temps au traitement manuel. Dans la nouvelle procédure, à la fin de la journée de travail le système Heidolph, composé du module automatique Distimatic et de l’évaporateur rotatif (Fig. 1), est mis en route et, pendant la nuit, l’un des récipients remplis durant la journée est traité automatiquement sans surveillance. Le lendemain matin, les doctorants trouvent les liquides séparés, qui sont alors directement disponibles et prêts à être utilisés dans le laboratoire. Monsieur Benker estime le temps gagné par ses doctorants, qui peut désormais être consacré à la recherche, à plus d’une heure par jour et par personne.