Pompes électriques

La société Conseil Fluide Équipement (CFE) a lancé le 25 janvier dernier la commercialisation en France de la pompe QUANTM de l'Américain Graco. Il s'agit d'un système double membrane qui intègre un moteur électrique très performant. Christophe Druenne, gérant de CFE et spécialiste des pompes volumétriques revient sur les avantages de cette solution.

Vous avez démarré, fin janvier, la commercialisation d’une nouvelle pompe volumétrique au design original. Qu’apporte-t-elle de nouveau sur ce marché ?

Christophe Druenne : Effectivement, depuis quelques semaines, Conseil Fluide Équipement distribue dans l’Hexagone une toute nouvelle pompe à double membrane mise au point par notre partenaire Graco, la QUANTM. Il s’agit d’un système volumétrique entièrement électrique, doté d’une conception innovante. Nous pensons qu’elle va pouvoir véritablement révolutionner certaines applications qui, jusqu’à présent, reposaient essentiellement sur une technologie de pompe à membrane pneumatique. La QUANTM va permettre aux industriels de bénéficier plus facilement des avantages offerts par l’électrique.

Quels sont les principaux atouts de cette technologie ?

C. D. : Depuis quelques années, Graco travaille sur des modèles de pompes plus économes en énergie. Or, dans le cas des pompes à membrane, les systèmes pneumatiques couramment utilisés sont particulièrement énergivores. Produire de l’air comprimé coûte très cher dans l’industrie, et il existe de grandes différences de coût entre les technologies de compresseur. On estime par exemple que pour produire un mètre cube d’air, cela représente une consommation énergique pouvant aller de 100 à 1 000 watts. Le delta est énorme. L’utilisation d’un système électrique peut faire baisser radicalement la facture, tout en étant plus souple d’utilisation.

L’utilisation de l’électrique pour une pompe à membrane est-elle réellement une nouveauté ?

C. D. : Non, il existe déjà des pompes à membrane électriques, mais elles sont souvent peu adaptées aux besoins des industriels. Si les pompes pneumatiques ont autant de succès actuellement c’est parce qu’elles possèdent un excellent rapport poids/puissance. Ce sont des équipements très petits. A contrario, les pompes électriques proposées jusqu’à présent nécessitaient un moteur électrique important afin d’obtenir la puissance suffisante. Il existe des fabricants de pompes à membranes électriques mais ce sont généralement des installations coûteuses, demandant des accessoires périphériques et des équipements imposants pour résister aux efforts mécaniques.

C'est cette limitation que Graco a réussi à dépasser ?

C. D. : Tout à fait. Pour soutenir sa R&D, la société a racheté en 2020 la start-up ETM (Electric Torque Machines) située dans l’Arizona, qui a développé un tout nouveau type de moteur électrique. Cette conception innovante permet d’utiliser moins de cuivre afin que le moteur s’échauffe moins, et surtout le nombre de pôles à l’intérieur de celui-ci est dix fois plus important que sur un moteur traditionnel ! Résultat : la motorisation mise au point par ETM offre un couple important, pour un équipement de petite dimension. Ce moteur peut ainsi être intégré directement à l’intérieur de la pompe. Il permet de se passer d’un réducteur qui est normalement nécessaire dans le cas des moteurs électrique traditionnels qui tournent à des vitesses comprises entre 1 500 et 3 000 tours par minute. C’est une véritable avancée pour miniaturiser cette technologie et lui permettre d’être intégré plus facilement.

Quelle sont les économies d’énergie générées par cette technologie ?

C. D. : Si l’on met deux pompes d’un pouce en parallèle – l’une pneumatique et l’autre électrique avec la solution de Graco –, le système électrique va consommer jusqu’à 80 % d’énergie en moins pour le même débit-pression.

Et au niveau du coût à l’achat ?

C. D. : Il peut être quatre à cinq fois plus important que le pneumatique. C’est pour cela que nous pensons que le pneumatique aura encore son mot à dire dans certaines applications. Par exemple, si un client a besoin de vider un camion d’acide sulfurique une fois tous les trois mois, il va plutôt s’orienter vers une pompe pneumatique, moins coûteuse à l’achat. Dans ce cas, les économies d’énergie ne seront pas l’atout le plus important. En revanche, si l’industriel doit utiliser des pompes avec des débits instantanés importants, pendant 2 à 3 heures par jour, la pompe électrique sera un très bon choix malgré son coût plus important. Nos études montrent que grâce aux économies d’énergie, la QUANTM est généralement remboursé en même pas six mois. Le retour sur investissement est exceptionnel.

Les industriels peuvent-ils facilement passer du pneumatique vers l’électrique ?

C. D. : Si un client possède déjà une pompe Graco d’un pouce par exemple, il pourra facilement passer vers une solution électrique. Les membranes, les billes, les sièges, les collecteurs, les flasques, etc., sont les mêmes entre les deux modèles. Toutefois, comme nous l’avons mentionné plus haut, il faut bien évaluer les besoins pour estimer la pertinence du passage d’une technologie à une autre.

Quels modèles de pompes proposez-vous ? Et pour quel débit ?

C. D. : La QUANTM se décline en modèles 1, 1,5 et 2 pouces. En théorie, avec une pompe qui tournerait sur elle-même nous serions à un débit de l’ordre de 450 litres par minute. Si je commence à avoir de la pression, généralement de l’ordre de 3 bars, la pompe atteint un débit de 100 litres par minute. Si pour les modèles 1 et 1,5 pouce, on obtient les mêmes pressions sur l’électrique que sur le pneumatique, la pompe 2 pouces est quant à elle limitée à 4 bars sur l’électrique (contre 8 bars sur la pneumatique). Ces différences sont à prendre en compte. On ne peut pas passer « bêtement » d’un système pneumatique à un système électrique.

Avez-vous déjà identifié des marchés clés pour cette innovation ?

C. D. : Comme nous en sommes au début de la commercialisation nous n’avons pas encore pris notre bâton de pèlerin pour présenter cette solution aux industriels. Cependant, nous avons une pompe en bêta test depuis cinq mois chez l’un de nos clients. Le retour est très positif, d’autant plus que la pompe QUANTM a été placée en parallèle d’une pompe pneumatique. Le débit et la pression répondent aux besoins, et au niveau de l’énergie ce n’est qu’une consommation de quelques centaine de watts par heure. C’est ridiculement petit par rapport à une pneumatique. Chez CFE, nous pensons qu’il y a un marché énorme sur lequel se positionner. Je pense notamment aux industriels qui ne jurent pour le moment que par les solutions électriques et se sont équipés de pompes péristaltiques. QUANTM devient pour eux une solution viable. Ils pourraient passer de la péristaltique à la pompe à membrane. Idem pour le segment des pompes à « queue de cochon » : c’est une solution sans pièces en mouvement, ce qui peut être très intéressant pour eux.

Et sur le volet de la maintenance ?

C. D. : Il faut prévoir un peu plus de maintenance que sur une pompe pneumatique car il y a dans la pompe une vis à bille qu’il faut graisser. D’après le retour d’expérience de Graco, il faut graisser ce système tous les six mois. Cela intervient en dehors du changement des membranes qui est habituel pour ce type de pompe. Il s’agit toutefois que d’une maintenance minimum mais nous le signalons systématiquement à nos clients. Tous les six mois, la pompe sera peut-être immobilisée pendant 2 ou 3 heures. Nous leur conseillons d’intégrer cette information dans leur calcul du retour sur investissement.

Y a-t-il des innovations déjà dans les cartons ?

C. D. : Oui. La QUANTM possède un logiciel embarqué très performant, qui permet de ressortir des paramètres importants et de piloter l’équipement. Il y aura bientôt une application smartphone qui permettra de consulter des données clés de la production comme le nombre de cycle, le débit, etc. Le potentiel est énorme !