Systèmes de filtration en plastique : avantages structurels, fonctionnels et en matière d’ingénierie d’application

Grâce à leur polyvalence et à leur large éventail de propriétés, les plastiques sont désormais présents dans tous les domaines de la vie quotidienne ainsi que dans les secteurs de la santé, de l’architecture, de l’aérospatiale, de l’industrie et de l’agriculture.

Caractéristiques et comportement fonctionnel des systèmes de filtration en plastique

La vaste gamme de plastiques techniques disponibles, destinés à être transformés en composants par moulage par injection, permet de sélectionner le matériau présentant les caractéristiques et les performances les mieux adaptées, en fonction des conditions d’exposition prévues et des exigences spécifiques de chaque composant.

La technique d’injection permet la fabrication de composants aux formes innovantes et aux finitions de surface spécifiques, et donc le développement de produits aux conceptions hautement fonctionnelles destinés à optimiser leur comportement et à obtenir, d’un point de vue esthétique, une image de marque personnalisée.

Avantages des systèmes de filtration en plastique en contact avec l’eau

Caractéristiques et comportement fonctionnel des produits fabriqués à partir de plastiques techniques en contact avec l’eau d’irrigation et les produits chimiques :

Absence de corrosion. Les surfaces des composants fabriqués à partir de plastiques techniques ne nécessitent pas de traitement de protection après leur transformation, contrairement aux matériaux métalliques qui requièrent un traitement interne et un revêtement externe. Ils ne présentent aucune corrosion face aux conditions environnementales ni au contact de l’eau ou des produits chimiques habituellement utilisés pour la nutrition des cultures et l’entretien du réseau d’irrigation.

La faible rugosité relative, associée aux caractéristiques propres au matériau utilisé, a un impact favorable sur :

Haute résistance aux agressions microbiennes.

Les surfaces en contact avec l’eau ne constituent pas un milieu propice à l’implantation et à la colonisation de micro-organismes susceptibles de se multiplier (champignons, bactéries, etc.).

Absence de dépôts.

Les caractéristiques de sa finition de surface réduisent au minimum le risque de formation de tout type de dépôts sur les parois internes en contact avec l’eau.

Résistance à l’abrasion.

Surfaces internes à faible frottement et présentant une grande résistance à l’érosion par abrasion provoquée par le frottement des particules inorganiques présentes dans la source d’eau.

Les caractéristiques et propriétés spécifiques de chaque matériau déterminent son comportement hydraulique ainsi que sa résistance mécanique et chimique aux conditions d’exposition qui, associées aux avantages des processus de conception et de transformation de ces matériaux, permettent le développement et la fabrication de solutions adaptées aux niveaux d’exigence requis par les différentes applications nécessitant des systèmes de filtration.

Avantages fonctionnels, environnementaux et liés à l’ingénierie d’application

Les principaux avantages des systèmes de filtration fabriqués en plastique, d’un point de vue fonctionnel, environnemental et technique, sont les suivants :

Transport, installation et exploitation.

Son faible module d’élasticité lui confère une grande résistance aux chocs, ce qui, associé à son faible poids par rapport à d’autres matériaux et à la modularité des équipements de filtration, facilite considérablement les opérations de transport, d’installation et d’exploitation.

Conditions d’exposition environnementales.

Les propriétés spécifiques de chaque matière plastique, associées à l’utilisation d’antioxydants incorporés à la matière avant son transformation, confèrent à ces dernières une grande résistance aux conditions d’exposition. Les systèmes de filtration utilisés pour la protection des canalisations d’émission sont soumis à des conditions environnementales caractérisées par des pics saisonniers d’humidité relative élevée et des projections d’eau, des températures variant sur une large plage et un rayonnement ultraviolet incident intense.

Durée de vie et entretien

Une durée de vie plus longue, une fréquence et une intensité réduites des opérations d’entretien, ainsi qu’une qualité de l’eau filtrée préservée grâce à l’absence de détérioration des surfaces en contact avec l’eau et les produits chimiques ajoutés.

Conditions mécaniques de fonctionnement.

Sa conception optimisée, associée à l’utilisation de matériaux adaptés, garantit une résistance élevée à la pression de service, des valeurs élevées de pression différentielle, ainsi qu’une résistance aux effets liés au débit et à la qualité de l’eau disponible (abrasion, corrosion).

Ingénierie d’application des systèmes de filtration

La tendance actuelle privilégie la rigueur technique et l’ingénierie d’application dans les prises de décision visant à optimiser l’utilisation des ressources les plus rares et à améliorer la productivité de l’eau. Parallèlement, on observe une nette prise de conscience environnementale et une évolution des critères de sélection des composants fonctionnels du système d’irrigation, où priment désormais la fonctionnalité et la durée de vie, ainsi que leur capacité d’adaptation à la nouvelle réalité, dans le but de :

Nutrition des cultures.

Une utilisation accrue de produits destinés à la nutrition des cultures, de nature organique et non issus de la synthèse, qui contiennent une fraction insoluble et des solides susceptibles de poser des problèmes dans les réseaux de distribution et d’augmenter considérablement le risque d’obstruction des canalisations d’écoulement.

L’utilisation de systèmes de filtration compatibles avec la ajout d’engrais en amont du système de filtration, ce qui permet d’utiliser des produits à haute valeur nutritive et de les introduire dans l’installation en plein champ sans aucune particule susceptible de compromettre l’uniformité de l’épandage et la durée de vie des tuyaux d’épandage.

Microbiome du sol

Une meilleure connaissance des avantages liés à un bon développement du microbiote du sol, des mesures visant à favoriser son développement et sa préservation, ainsi qu’une augmentation notable de l’utilisation de micro-organismes pour améliorer la nutrition et l’état sanitaire des cultures. Les produits de réaction oxydante destinés au nettoyage du système d’irrigation possèdent un fort potentiel biocide qui réduit la diversité et la concentration des micro-organismes du sol.

Afin de réduire l’utilisation de produits chimiques oxydants destinés au nettoyage du réseau de distribution et des canalisations d’émission, susceptibles de nuire au microbiote du sol, on privilégie le choix d’équipements de filtration dont tous les composants en contact avec l’eau sont fabriqués à partir de plastiques techniques, ainsi que la sélection de médias filtrants offrant des degrés de filtration plus sélectifs, par des critères plus stricts dans le choix des canalisations de distribution présentant un faible risque d’obstruction et par une plus grande rigueur dans la réalisation des travaux d’entretien.

Impact environnemental des pratiques d’irrigation.

Une prise de conscience environnementale accrue qui conditionne l’adoption de nouveaux critères de conception et une sélection plus rigoureuse des composants, ainsi que des pratiques d’irrigation et d’entretien visant à obtenir et à maintenir une grande uniformité dans l’application de l’eau et à prolonger la durée de vie des canalisations d’émission.

Tout cela vise à réduire l’impact environnemental lié à l’activité agricole, à améliorer l’efficacité hydrique afin de réduire l’empreinte hydrique associée à la production de la partie de la plante ayant une valeur commerciale, ainsi qu’une grande uniformité d’application de l’eau au champ afin d’obtenir une réponse homogène de la culture et une réduction de l’empreinte carbone.