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Comment améliorer la durabilité dans l’industrie brassicole - Par : Asefeh Hassani Goodarzi,

Comment améliorer la durabilité dans l’industrie brassicole


Asefeh Hassani Goodarzi
Asefeh Hassani Goodarzi Profil de l'auteur(e)
Asefeh Hassani Goodarzi est étudiante au doctorat en génie des systèmes à l’ÉTS. Elle est titulaire d’une maîtrise du département d’ingénierie industrielle de l’Université de Téhéran, en Iran.

Cuves de fermentation dans une brasserie

Achetée sur Istockphoto.com. Droits d’auteur.

L’industrie brassicole ayant gagné en popularité ces dernières années, on constate maintenant un besoin pressant d’améliorer ses opérations pour les rendre à la fois plus efficaces et plus respectueuses de l’environnement. Ici, nous proposons un plan d’action simple pour réduire l’empreinte écologique globale d’une brasserie et en améliorer l’efficacité économique et énergétique par l’optimisation des opérations sur plusieurs aspects : consommation d’eau, déchets de traitement (eaux usées, bière, grains), efficacité énergétique et émissions de CO2.

Améliorer les opérations de brassage, les rendre plus efficaces et plus respectueuses de l’environnement, passe par l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement, soit la logistique, le transport et les procédés de production; c’est ce dernier point qui fait l’objet de la présente étude. En général, il existe trois dimensions à la durabilité à partir desquelles les aspects environnementaux et économiques sont pris en compte : (i) économique, liée au coût; (ii) environnementale, liée aux émissions et à la pollution; et (iii) sociale, liée aux droits de l’homme et à l’équité sociale. Le plan d’action doit prévoir un compromis entre la rentabilité et les questions environnementales, tout en englobant ces deux objectifs.

Réduire la consommation d’eau

Dans l’industrie brassicole, les problèmes environnementaux les plus importants en phase d’exploitation sont la consommation d’eau, les eaux usées, les déchets solides, les sous-produits, la consommation d’énergie et les émissions [1]. Les principaux ingrédients nécessaires à la production de la bière sont l’eau, l’orge, le houblon et la levure [2]. Le procédé de brassage nécessite de grands volumes d’eau [1, 2] pour produire la bière, sans oublier le chauffage, le refroidissement, le brassage, le rinçage et la stérilisation. On estime que pour chaque litre de bière, dix litres d’eau sont utilisés, dont une grande quantité est rejetée dans les égouts. Le déversement d’eaux usées non traitées dans les eaux de surface peut être source de pollution [1].

Nettoyage d’équipement dans une brasserie

Il existe plusieurs façons de réduire le niveau de consommation d’eau [3] : 

  • installer et suivre les compteurs d’eau à différents stades; 
  •  pratiquer la mouture sèche de l’orge malté; 
  • installer des buses à faible débit et réduire la pression d’eau des buses de pulvérisation; 
  • installer des vannes automatiques pour arrêter l’approvisionnement en eau en cas d’interruption; 
  • faire le nettoyage en circuit fermé; 
  • éliminer les matières solides avant le lavage, afin de réduire les charges polluantes ; 
  • mélanger jet d’eau et jet d’air comprimé et utiliser l’air comprimé au lieu de l’eau chaque fois que possible ; 
  • assurer l’entretien préventif pour éviter les pertes d’eau. De plus, les eaux usées peuvent être recyclées par traitement physique, éliminant les solides et grosses matières, par traitement chimique, éliminant les matières toxiques, et par traitement biologique [1].

Réduire les déchets de procédé

Réduire les déchets de procédé (bière, grains, etc.) peut contribuer à diminuer les coûts d’achat, la consommation de matières premières et les impacts environnementaux. Pour ce faire, les mesures suivantes peuvent être adoptées [3] : 

  • améliorer le rendement des salles de brassage par l’optimisation des procédés; 
  • choisir un malt de meilleure qualité; 
  • installer des équipements de stockage et de transfert bien conçus; 
  • prévoir des périodes de stockage plus longues. 

Modifier l’emballage peut également réduire la consommation de ressources, par exemple en remplaçant les bouteilles en verre par des bouteilles recyclables en polyéthylène téréphtalate (PET) et des étiquettes imperméables. Les déchets et sous-produits de brasserie peuvent être recyclés et vendus comme engrais, nourriture animale et arômes alimentaires [1].

Prise d’échantillon d’une cuve de bière

Réduire la consommation d’énergie

Sous un autre angle, l’industrie brassicole est une grande consommatrice d’énergie électrique et thermique [2]. L’énergie thermique sert à produire la vapeur dans les chaudières, tandis que la réfrigération, les salles de brassage et d’embouteillage, et la station d’épuration des eaux usées consomment de l’énergie électrique. La réingénierie des processus et le développement de nouvelles solutions techniques permettraient de réduire considérablement cette consommation [1]. De plus, l’utilisation énergétique peut bénéficier des approches suivantes :

  • améliorer l’efficacité énergétique, par exemple, au moyen de lampes fluorescentes ou à faible consommation et de technologies plus efficaces; faire l’entretien régulier des équipements, moteurs, pompes et compresseurs pour déceler les fuites;
  • implanter la récupération d’énergie, par exemple, en utilisant la chaleur perdue pour fournir de l’énergie thermique dans la brasserie;
  • adopter des sources d’énergie additionnelles, par exemple, les biocarburants et l’énergie solaire, ainsi que la fermentation anaérobie des eaux usées de la brasserie et les biogaz. La combustion des grains usés peut générer de la chaleur thermique et de l’énergie électrique [1]. La vapeur produite lors du processus d’ébullition pourrait servir à chauffer l’eau de lavage [4]. Aussi, améliorer l’isolation des systèmes de chauffage et de refroidissement, un moyen peu coûteux et efficace, peut réduire la consommation d’énergie thermique [1]. L’entretien préventif est une autre mesure pour réduire les fuites de vapeur. Par exemple, une vanne de vapeur qui fuit peut entraîner des émissions d’environ 1 kg de vapeur par heure, comparable à la consommation d’environ 700 kg de pétrole par an [1].

Réduire les émissions de gaz à effet de serre

Outre le rapport coût-efficacité, améliorer la consommation de combustibles fossiles permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et les changements climatiques potentiels dus à ces émissions. Les opérations de brassage peuvent produire plusieurs gaz à effet de serre : CO2, NOx, Sox, CH4, N2O, O3 et autres. On estime que pour chaque hectolitre (100 litres) de bière, environ 16 kg de CO2 sont produits par des chaudières qui consomment des combustibles fossiles [1]. L’empreinte carbone d’une brasserie peut être optimisée au moyen de ressources propres comme l’énergie solaire thermique. Ce secteur gagnerait à développer la technologie de combustion de la biomasse [1]. Le CO2, sous-produit des procédés de fermentation et de maturation, peut être récupéré, stocké et utilisé dans plusieurs procédés de brassage [1].

Brasserie moderne

En général, la production de bière devrait privilégier la durabilité par de nouvelles technologies et solutions de brassage, la consommation efficace d’énergie, la réduction des gaz à effet de serre, une consommation d’eau efficace notamment pour le nettoyage et le refroidissement, la prévention des fuites et des pertes, et la réutilisation des déchets de brassage et des eaux usées traitées [1].

Asefeh Hassani Goodarzi

Profil de l'auteur(e)

Asefeh Hassani Goodarzi est étudiante au doctorat en génie des systèmes à l’ÉTS. Elle est titulaire d’une maîtrise du département d’ingénierie industrielle de l’Université de Téhéran, en Iran.

Programme : Génie des opérations et de la logistique 

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