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Vers une optimisation des paramètres de contrôle environnemental

S'il y a plusieurs approches pour tenter d'économiser de l'énergie dans les salles propres, une gestion plus rationnelle des paramètres de consigne, tels que la température, la pression et l'hygrométrie, est désormais privilégiée. Cette stratégie toute simple consiste à optimiser l'environnement contrôlé pendant les périodes de production, et à s'accorder plus de tolérance en dehors de celles-ci.

Sans être considérée comme une industrie énergivore, la pharmacie doit s'acquitter de factures énergétiques conséquentes. Aussi le sujet de l'efficacité énergétique est entré dans les préoccupations des industriels de la pharmacie, tant au niveau des installations neuves que des installations existantes.

En cause, les systèmes de production d'eau chaude de vapeur ou de froid (systèmes hydrauliques), mais également les installations de traitement de l'air ou HVAC (systèmes aérauliques). Ces dernières permettent de maintenir l'atmosphère des salles propres dans des conditions stables, notamment en termes de température, d'hygrométrie et de pression. Et ces valeurs sont spécifiées dans les dossiers de lots des médicaments, limitant les possibilités de fluctuation.

Ghyslaine Richard-Lescarboura, Lead HVAC chez Technip Life Sciences, revient sur les raisons de cette consommation énergétique dans les salles propres : « Du fait de la très haute qualité de l'air à maintenir, ces locaux nécessitent des taux de renouvellement de l'air (TRH) et des taux d'épuration très importants, très largement supérieurs à ce qui se pratique dans un bâtiment standard. Cet air doit être purifié à travers plusieurs étages de filtres. Le passage de l'air dans les filtres entraîne une forte consommation énergétique. Enfin, la pharmacie exige un contrôle très rigoureux des conditions de température, d'hygrométrie et de pression, avec des tolérances très faibles. Une salle propre sera maintenue autour de 20 °C toute l'année, quelles que soient les conditions climatiques extérieures. Et l'hygrométrie est souvent basse, voire très basse, surtout lorsque l'on manipule des poudres. L'hygrométrie est un paramètre coûteux énergétiquement, tant à l'installation qu'à l'exploitation, et cette consigne doit être ajustée au plus près du besoin ».

Malgré le peu de latitude offert par la réglementation, « il y a eu une prise de conscience, depuis 7 à 8 ans, de l'importance de la consommation énergétique des installations HVAC », explique Ghyslaine Richard-Lescarboura (Technip). Les acteurs de l'ingénierie, à l'instar de Technip, ont alors joué un rôle dans l'optimisation des espaces de production. Et c'est ainsi que s'est largement répandu l'usage de RABS ou d'isolateurs. L'idée était de confiner des étapes critiques du process dans de plus petits volumes, pour permettre une réduction des volumes traités et d'économiser sur les coûts de traitement.

Aujourd'hui, sans révolutionner le fonctionnement de la production, une autre approche est en train de s'imposer : il s'agit de l'optimisation de tous les paramètres environnementaux des salles propres.

Daniel Grandemange, expert en économie d'énergie chez Eras Ingénierie, et qui a une vision transversale couvrant toutes les industries de process, estime que la pharmacie est une industrie d'une grande prudence pour ce qui est du respect de la propreté, et il entrevoit parfois des comportements « excessifs ». « Deux des problèmes que l'on rencontre en conception d'installation sont le choix du taux de renouvellement (TRH) de l'air dans les salles propres et la fraction d'air neuf. Certains cahiers des charges des industriels imposent 20 % d'air neuf. On imagine la consommation énergétique qu'il y a derrière, rien que pour réchauffer ou refroidir cet air ! ». Il poursuit : « certes, l'apport d'air neuf est indispensable pour maintenir le niveau de pressurisation des installations ainsi que les conditions de sécurité des opérateurs. Mais en toute logique, il ne devrait pas y avoir de prescription sur le pourcentage d'air neuf, juste une prescription sur le niveau de pressurisation. D'ailleurs, la qualification demande un maintien de la pressurisation, pas de la fraction d'air neuf ». Il remarque que sur ce sujet, les ingénieurs projets de la pharmacie sont tiraillés entre le souhait de faire des économies d'énergie et celui de concevoir une installation qui sera facilement qualifiée. « Au début d'un projet, on met l'accent sur les économies d'énergie, mais au fur et à mesure, on élimine des idées soit par conservatisme, soit par souci de rentabilité », explique Daniel Grandemange (Eras Ingénierie). Fataliste, il souligne que le fait de pouvoir émettre ces nouvelles idées pour économiser l'énergie est déjà un grand progrès dans le secteur de la pharmacie. Et pour nous donner une idée de l'intérêt que portent les industriels de la pharmacie à ce sujet des économies d'énergie, Daniel Grandemange explique que sur une centaine de sollicitations d'industriels en 2013, 10 demandes ont émané de l'industrie pharmaceutique.

Mais avant de pouvoir remettre en question des fondamentaux comme le TRH en production, des pistes restent à explorer pendant les arrêts de production. Tous les sites ne fonctionnent pas 24 heures/24. Certains restent même inoccupés, les soirs et week-ends. Du coup, hors période de production, a-t-on vraiment besoin de respecter des températures, des pressions et des hygrométries très précises et de pratiquer des TRH très élevés ? C'est ainsi qu'est venue l'idée de s'accorder plus de tolérances sur les paramètres de contrôle environnemental des salles propres en dehors des périodes d'activité. Les valeurs sont ensuite réajustées juste avant d'entrer en production. « Nous faisons un travail très en amont pour affiner les durées réelles d'exploitation et ajuster de façon automatique les paramètres de contrôle, avec des tolérances plus larges, hors période d'occupation des salles », confirme Ghyslaine Richard-Lescarboura (Technip). « Certains paramètres sont plus difficiles à modifier, comme le taux de renouvellement de l'air. D'autres sont plus faciles à faire varier, comme la température de consigne ou le contrôle de l'humidité, que l'on peut même arrêter quelquefois quand les salles ne sont pas occupées », précise Daniel Grandemange (Eras Ingénierie).

Finalement, ce sujet des économies d'énergie dans la pharmacie avance à petits pas. Non seulement il est systématiquement pris en compte dans les travaux neufs, mais les ingénieristes proposent également des prestations d'audit énergétique sur des installations excitantes, comprenant un état des lieux et des propositions de solutions avec calcul de retour d'investissement. « Cette prestation va devenir obligatoire et tous les industriels devront s'y soumettre », annonce Daniel Grandemange (Eras Ingénierie), évoquant un article du Code européen de l'énergie en cours de transcription.

TÉMOIGNAGEChez GSK, la performance des HVAC est une des priorités

Depuis 2008, Grégory Bédeur, Energy manager pour GSK Vaccines à Wavre et Rixensart, travaille à la mise en place de programmes d'économies d'énergie sur ces deux sites belges.

Industrie Pharma : Les industriels de la pharmacie sont-ils sensibles au sujet de leur efficacité énergétique ? Grégory Bédeur : La pharmacie n'est pas une industrie électro-intensive. Elle ne consacre que 3 % de son chiffre d'affaires à sa facture énergétique contre 10 % pour les industries électro-intensives. Néanmoins, c'est un sujet important car la diminution de ces coûts permet d'augmenter la compétitivité. Par ailleurs, le potentiel d'amélioration est énorme car dans les précédentes décennies, elle n'a pas vraiment travaillé sur ce sujet. Quand est-ce que GSK a démarré ses premiers programmes ? G.B. : La direction du groupe a fixé des premiers objectifs en 2007. Pour ma part, je suis arrivé en octobre 2008 pour mettre en place des programmes sur les sites belges de Wavre et Rixensart de GSK Vaccines. Par quoi avez-vous commencé ? G.B. : Nous avons commencé par développer une comptabilité énergétique dans toute l'entreprise pour suivre la consommation individuelle de toutes nos opérations. 600 compteurs ont été répartis sur les sites de Wavre et de Rixensart. En parallèle, nous avons commencé à monter de grands projets d'économies d'énergie. Évidemment, nous avons travaillé sur l'isolation thermique de nos conduites d'eau chaude, ce qui représente des kilomètres de canalisations. Nous avons travaillé sur les fuites d'air comprimé, sur les purgeurs de vapeur et nous avons modifié nos installations d'éclairage dans les bâtiments administratifs et dans les salles propres. Dans une deuxième phase, en 2009, nous avons engagé un spécialiste des systèmes HVAC pour réfléchir sur des projets les plus faciles à implémenter d'un point de vue technique et documentaire et qui offraient le plus de gains. Les HVAC figurent dans nos priorités en matière d'efficacité énergétique. Finalement, l'essentiel des économies d'énergie n'est pas réalisé au niveau des salles propres ? G.B. : En effet, il est difficile de proposer des modifications dans les salles propres, notamment en matière de régulation, car il y a tout un aspect documentaire à gérer par la suite et cela demande beaucoup trop de ressources. On se contente de veiller au bon fonctionnement des équipements de ventilation et on réalise des entretiens poussés avec un œil énergétique. Le seul gros projet que nous avons réalisé concerne la régulation de l'humidité. Avant, nous avions une consigne fixe à 40 %. Après discussion avec l'assurance qualité nous avons pu l'élargir entre 30 et 50 %, sans perdre en qualité et en confort pour les personnels. Quel conseil donneriez-vous à des industriels qui souhaitent améliorer leur efficacité énergétique ? G.B. : Je leur conseillerais de placer suffisamment de compteurs pour identifier où l'on peut réaliser des gains. Les premières années, les gains sont rapides, en particulier sur les installations les plus vétustes. On peut financer beaucoup de projets avec peu d'investissements. Par la suite, les gains sont de moins en moins rapides. Il faut compenser avec des projets et des investissements plus structurants. Propos recueillis par Sylvie Latieule

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