Une nouvelle technologie de mesure en temps réel qui aide les laiteries à réduire leurs pertes

À partir de 2025, les entreprises de plus de 500 employés cotées dans l'UE devront publier des informations sur la durabilité conformément aux nouvelles normes européennes obligatoires de reporting en matière de durabilité (ESRS). Cette exigence sera élargie à un plus grand nombre de catégories d'entreprises dans les années suivantes.

La perte de produits représente un problème majeur pour de nombreuses laiteries, qui peut avoir un impact considérable sur leur empreinte carbone. Des centaines de litres de produit finissent fréquemment dans les égouts lorsque le produit liquide est évacué à l'aide d'eau lors de son transfert d'une étape de traitement à une autre. Il arrive fréquemment que jusqu'à 1 % de la production laitière soit perdu lors de l'évacuation entre les différents lots de produits. Pour une usine laitière moyenne traitant 250 000 tonnes de lait cru par an, cela représente une perte de 2 500 tonnes de lait cru, ainsi que des émissions inutiles de CO2 en amont de la chaîne d'approvisionnement.

Cependant, des technologies de mesure imprécises empêchent fréquemment les opérateurs de s'attaquer efficacement à ce problème, car il est difficile d'identifier avec précision le produit circulant dans les conduits. Avec une technologie de mesure adaptée, il devient possible de localiser avec précision la fin d'un lot et le début du suivant. Sans cette précision, les petites pertes à chaque point d'extraction, qui peuvent se multiplier par centaines, s'accumulent et deviennent considérables en fin de processus.

e contenu des conduits est généralement mesuré à l'aide de l'une des trois technologies suivantes : débitmètre, capteur de turbidité ou capteur de conductivité. Les débitmètres estiment l'arrivée du produit au point d'extraction en se basant sur le débit du système ; les capteurs de turbidité analysent l'interaction d'un faisceau lumineux avec le liquide ; et les capteurs de conductivité fonctionnent en mesurant la conductivité électrique du liquide.

Une quatrième méthode repose sur la surveillance de la permittivité du liquide, c'est-à-dire sa capacité à maintenir une charge électrique. Cela est réalisé grâce à un capteur qui identifie avec précision la substance circulant dans les conduits en appliquant un champ électromagnétique à radiofréquence dans le liquide. Les différents liquides ont des permittivités distinctes, ce qui les rend facilement reconnaissables et confère à chacun une empreinte unique.

« La mesure des propriétés diélectriques du liquide présente des avantages majeurs par rapport aux approches traditionnelles. Les débitmètres offrent une précision très limitée, tandis que les capteurs de turbidité sont incapables de différencier les liquides transparents, tels que le concentré de lactosérum, l'eau ; ils se bouchent facilement avec des liquides épais comme la crème. La conductivité électrique des produits à base de lait est proche de celle de l'eau, ce qui se traduit par une faible sensibilité des capteurs de conductivité pour détecter les interfaces de produits », explique Matti Järveläinen, PDG de Collo, l’un des leaders dans la fabrication des systèmes d'analyse des liquides diélectriques.

« Le capteur diélectrique peut détecter tout type de liquide, qu'il soit fluide, épais, coloré, incolore, opaque ou transparent. » « Cela signifie que la même technologie de mesure peut être utilisée dans toute l'usine laitière, alors qu'auparavant, il était nécessaire de choisir le capteur en fonction des types de liquides traités à chaque emplacement particulier, ajoute Järveläinen.

Dès le départ, notre objectif a été de développer une solution facilement extensible à l'ensemble de l'usine. Nous utilisons des techniques avancées d'apprentissage automatique pour calibrer rapidement notre système aux nouveaux liquides. Il en résulte une information exploitable, comme le pourcentage d'eau dans le produit, qui est transférée au système d'automatisation de l'usine, ce qui permet d'optimiser les processu », poursuit Järveläinen.

Les capteurs Collo ont été récemment déployés à quatre emplacements dans la réception du lait cru d'une usine laitière qui traite 243 millions de litres de lait cru par an. Auparavant, l'usine utilisait des débitmètres pour gérer les processus d'extraction. Cependant, en raison de leur faible précision, ce qui semblait être un timing optimal a en réalité conduit à des pertes de 600 000 litres par an. Grâce à la précision nettement supérieure du capteur diélectrique - 108 fois meilleure que celle du débitmètre - les pertes ont été réduites à seulement 5 000 litres par an, représentant ainsi une diminution de plus de 99 %.

L'usine laitière a maintenant décidé d'étendre la solution Collo à l'ensemble de l'établissement et d'automatiser le processus.

Les grands producteurs de produits laitiers et agroalimentaires redoublent d'efforts pour diminuer leur impact environnemental, en anticipation des objectifs à atteindre, notamment en 2025 et 2030. La majorité des émissions de gaz à effet de serre liées aux activités laitières provient directement de l'exploitation agricole. Par exemple, dans son rapport de durabilité¹, Nestlé précise que seulement 5 % de ses émissions de gaz à effet de serre proviennent de ses propres activités, tandis que 95 % sont issues de sa chaîne d'approvisionnement. La production de lait cru constitue la plus grande source d'émissions dans l'industrie laitière, rendant indispensable la prévention, et de préférence l'élimination, de tout gaspillage de matières premières dérivées du lait.

D'autres entreprises ont des objectifs similaires. Danone s'est engagé à réduire ses propres émissions de gaz à effet de serre de 47,2 % d'ici 2030, et celles de sa chaîne d'approvisionnement de 42 %. Fonterra vise à réduire de 50 % les émissions liées à la production d'ici 2030.

L'année 2025 constitue un jalon crucial pour de nombreuses entreprises, car l'Agenda 2030 pour le développement durable, adopté par tous les membres des Nations unies en 2015, a conduit nombre d'entre elles à se fixer des objectifs sur dix ans. L'Union européenne s'engage à appliquer les Objectifs de développement durable de l'ONU, et la directive sur la RSE constitue l'un des leviers permettant de responsabiliser le secteur privé.

Outre les obligations réglementaires, l'évolution des préférences des consommateurs constitue un puissant levier incitant les producteurs laitiers à adopter des méthodes de production plus écologiques. Une étude de McKinsey et NielsenIQ² a montré que les produits affichant des arguments liés à la durabilité connaissent une croissance plus rapide sur le marché : sur cinq ans, leur progression a été d'environ 18 % supérieure aux prévisions initiales.

« Il est nécessaire de réduire le gaspillage dans les processus laitiers Des processus respectueux de l'environnement sont exigés tant par les régulateurs que par les consommateurs. Le gaspillage de centaines de litres de produit précieux à chaque production est insensé, d'autant plus que cela peut être évité avec la technologie appropriée. Mais ce n’est pas tout. Avec la technologie polyvalente de Collo, nous aidons également les usines à réduire leur consommation d'eau, un enjeu majeur tant pour nos clients que pour les régulateurs. En travaillant main dans la main avec ses clients, Collo peut jouer un rôle clé dans l'instauration de processus laitiers plus durables », conclut Järveläinen.

¹ Creating Shared Value and Sustainability Report 2023; Nestlé

² Consumers care about sustainability - and back it up with their wallets; McKinsey und NielsenIQ; Februar 2023