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Forêt tropicale d'Amazonie

Digital Twin stimule l'agroindustrie amazonienne à petite échelle

Au cœur de la forêt amazonienne, le projet Moiru aide un petit producteur d'huiles essentielles à travailler plus intelligemment. Dans le cadre d'une preuve de concept, ça montre comment Digital Twin outils — y compris Simcenter STAR‑CCM+ — peut faire une différence loin de l'usine

screenshot video

Le climat humide de l'Amazonie offre des conditions idéales pour les plantes parfumées. Depuis 2003, la coopérative Campo Limpo (APROCAMP) de Santo Antônio do Tauá fournit ces cultures à Natura — une multinationale brésilienne et leader de la beauté et des soins personnels en Amérique latine. Et depuis 2024, la coopérative s'est également impliquée dans l'extraction de leurs huiles essentielles, permettant ainsi à une plus grande partie de la valeur de rester avec la communauté.

Grâce au projet Moiru, le processus d'extraction des huiles essentielles peut maintenant être automatisé. Développé avec Natura dans le cadre de notre initiative Tech4Amazonia, le projet se concentre sur l'intégration des technologies numériques aux processus industriels dans les zones rurales amazoniennes. Nos ingénieurs apportent leur expertise dans les technologies d'automatisation, de simulation et d'intelligence des données, tandis que Natura apporte une compétence scientifique en socio-biodiversité et des relations de longue date avec les communautés locales.

Un processus traditionnel passe au numérique

Traditionnellement, la production d'huiles essentielles utilise de la vapeur : Le matériel végétal est emballé dans de grandes cuves, et la vapeur traverse la matière organique, vaporisant les huiles essentielles de la plante, qui sont ensuite condensées à l'étape suivante et séparées de l'eau. La qualité du produit final dépend entre autres de la régularité avec laquelle la vapeur se déplace à travers le matériau et de la stabilité de la pression et de la température pendant la course. Pour obtenir les meilleurs résultats à chaque fois, nous avons entrepris de numériser le processus. Parce que rien ne devrait être laissé au hasard.

Nos ingénieurs ont commencé par cartographier en détail la configuration d'extraction existante. Cela comprenait la collecte et la validation de données techniques telles que des dessins CAO, des diagrammes de tuyauterie et d'instrumentation, et des conditions limites, suivies de visites sur place pour comprendre l'infrastructure de la coopérative et les contraintes opérationnelles d'une opération agroindustrielle en Amazonie. Ces informations ont été rassemblées pour créer un Digital Twin de la cuve d'extraction utilisant la dynamique des fluides computationnelle (CFD) dans Simcenter STAR‑CCM+. Le modèle révèle comment la vapeur se déplace à travers le matériel végétal, où les chutes de pression se produisent et comment la température est distribuée à l'intérieur du récipient — tous des facteurs qui influencent directement l'efficacité et la reproductibilité de l'extraction.

Acquérir des connaissances plus approfondies et un meilleur contrôle sur les processus d'extraction est fondamental pour améliorer l'efficacité et générer des matières premières de meilleure qualité.
Romulo Zamberlan, Directrice des sciences du futur et du bien-être, Nature

De la perspicacité à l'action

Screenshot video Natura

Les connaissances acquises grâce au Digital Twin ont ensuite été mises en pratique. Nous avons commencé par intégrer une couche d'automatisation dans le processus d'extraction de l'agroindustrie. Un capteur de pression a été installé en amont de l'extracteur, une vanne proportionnelle a été placée dans la conduite de vapeur, et des capteurs de débit massique et de température ont été ajoutés pour capturer les variables clés de chaque lot. Ces composants sont contrôlés et surveillés par un système PLC/IHM et un contrôle de supervision, permettant aux opérateurs de régler le débit de vapeur souhaité, d'observer le comportement du processus et de maintenir des conditions de fonctionnement stables.

Toutes les données créées dans le processus sont enregistrées localement par Industrial Edge, ce qui est essentiel dans les zones où la connectivité peut être limitée. Les données peuvent ensuite être analysées avec différentes applications.

Améliorations mesurables

Les résultats de la simulation CFD ont révélé que les niveaux de pression pour l'extraction des huiles essentielles pourraient être jusqu'à 50% inférieurs à ceux utilisés à l'origine. Cela signifie une plus grande efficacité énergétique de la chaudière, une consommation réduite de biomasse et d'eau, et, par conséquent, une réduction des coûts d'exploitation et de l'empreinte carbone. Des conditions de pression plus stables garantissent que le processus est désormais plus sûr.

Le modèle CFD et l'automatisation fournissent également une distribution de température plus homogène, ce qui est essentiel pour une volatilisation constante de l'huile ; une pression d'entrée et un débit de vapeur plus stables ; et un meilleur contrôle des processus pour une efficacité plus élevée. Ces facteurs influencent directement la qualité de l'huile essentielle. Enfin, la surveillance en temps réel du débit de vapeur permet de normaliser et de répéter le processus de manière fiable pour chaque espèce végétale.

screenshot video - natura - Measurable improvements
Acquérir des connaissances plus approfondies et un meilleur contrôle sur les processus d'extraction est fondamental pour améliorer l'efficacité et générer des matières premières de meilleure qualité.
Romulo Zamberlan, Directrice des sciences du futur et du bien-être, Nature

Une chaîne d'approvisionnement plus équitable

Members of the APROCAMP community have acquired digitalization skills in the framework of the Moiru project.

En plus d'introduire une plus grande efficacité dans le processus de distillation des huiles essentielles, le projet Moiru comprenait également une training en automatisation, instrumentation et surveillance des processus pour les membres de la communauté APROCAMP. Cela signifie qu'ils sont non seulement impliqués dans des travaux d'extraction hautement qualifiés, mais participent également directement à la numérisation de leur production. Natura effectue ce genre de transformation en Amazon depuis plus de 25 ans, même avant le projet Mouri, la communauté bénéficiait déjà d'une augmentation de 60 % de son chiffre d'affaires brut annuel et d'une augmentation de 25 % des opportunités d'emploi grâce à son implication dans la production d'huile essentielle.

Maintenant que le projet Moiru a passé avec succès une preuve de concept, les prochaines étapes comprennent l'exploration de nouvelles applications, telles que l'optimisation basée sur l'IA. De plus, l'approche sert de modèle pour d'autres agroindustries.

avril 2026