Fabriquer du froid localisé

Les produits périssables emballés présentés dans les rayons des commerces de bouche constituent la moitié de nos achats alimentaires. Pour garantir leur qualité sanitaire, toute la chaîne de conditionnement est plongée dans une atmosphère froide proche de 4°C et ultrapropre. Dans d’immenses chambres froides, le personnel subit les mêmes conditions que les produits sur lesquels il travaille : froid et humidité.

Développé à l’Irstea(1) de Rennes, par l’équipe de Georges Arroyo en collaboration avec le Centre technique du froid et de la climatisation situé à Dinan, le Pôle Cristal, le projet Froiloc a pour objectif que seuls les produits soient soumis à une atmosphère froide et ultrapropre. Le projet intéresse beaucoup les industriels car il permettrait de diminuer les coûts énergétiques en réduisant notamment la taille des installations frigorifiques, mais aussi, et cela concerne également la Caisse régionale d’assurance maladie, d’améliorer les conditions de travail des salariés. Les troubles musculo-squelettiques interviennent en effet plus vite et plus fréquemment dans une atmosphère froide et sont particulièrement invalidants.

Une turbulence et des tourbillons

« Notre domaine, explique Johan Carlier, chercheur à l’Irstea, est la maîtrise des écoulements de fluides à vitesse moyenne et faible (inférieure à 10m/s) dans un environnement ouvert. » L’Irstea a mis au point des outils très performants en soufflerie. Des outils qui permettent de visualiser les mouvements de l’air dans le temps et dans l’espace. « À l’interface entre deux couches d’air mobiles, une zone de turbulence se crée, des tourbillons se forment. Ce sont ces turbulences que nous essayons de comprendre pour pouvoir les contrôler. »

L’idée de Froiloc est de contenir l’atmosphère froide et ultrapropre générée par une hotte au-dessus d’une table où seront manipulés les produits. L’opérateur pourrait alors travailler à une température supérieure à 13°C tout en maintenant l’environnement immédiat du produit, à la température prescrite par la réglementation (4°C). « Il fallait trouver le moyen de diminuer la zone de turbulence autour de la table, ou au moins de l’écarter de la zone de travail sans pour autant refroidir la pièce.

Testé chez un industriel

Les chercheurs de l’Irstea ont conçu un poste de travail pilote constitué d’une hotte à flux dotée de déflecteurs et d’une table équipée de reprise d’air froid. Une maquette du pilote a d’abord été testée en soufflerie. Puis celui-ci a été réalisé en grandeur réelle et testé au Pôle Cristal. Enfin, il a été installé pour une semaine d’essai chez un des deux industriels bretons associés au projet. Philippe Georgeault, assistant ingénieur, et Anthony Guibert, technicien de recherche, ont réalisé l’installation et les mesures chez l’industriel. « Nous avons effectué des mesures au niveau de la table, de la tête, du thorax et des pieds de l’opérateur. » Les résultats ont été conformes aux souhaits de la Cram : une température de travail comprise en 13 et 18°C et un gradient de température inférieur à 3°C de la tête aux pieds, alors que le plan de travail reste en dessous de 1°C. « On craignait un peu que les opérateurs aient une sensation de froid accrue sur les mains », explique Anthony. Mais non. Le pilote a satisfait à toutes les exigences.

Froiloc, deuxième phase

La seconde phase du projet Froiloc a donc pu commencer, elle comprend deux volets. Le premier financé par l’ANR(2), consiste à mettre au point d’autres pilotes adaptés à d’autres postes de travail tels que le tranchage ou la préparation. La Région Bretagne et l’État financent le second qui concerne l’implantation de lignes expérimentales dans des entreprises bretonnes. Les premières estimations réalisées à la suite du test du pilote en conditions réelles permettent d’envisager une économie d’énergie de 50% par rapport à un atelier froid classique.

Reste ensuite à faire en sorte que les équipementiers s’emparent de ces innovations pour généraliser leur utilisation et apporter plus de confort aux salariés du froid...