Sustainable phosphate fertilizers : holistic dust and caking control through process optimization and biosourced technologies

Le secteur agricole mondial fait face à des défis sans précédent avec une croissance démographique atteignant 9,8 milliards d'habitants d'ici 2050, nécessitant une augmentation de 58% de la production alimentaire tandis que 100 millions d'hectares de terres arables sont perdus annuellement. Les engrais phosphatés, particulièrement le phosphate monoammonique (MAP), sont essentiels pour la sécurité alimentaire en tant que fournisseurs de phosphore pour la nutrition végétale. Cependant, la production industrielle du MAP rencontre des défis critiques liés à la génération de poussières et aux phénomènes de mottage qui compromettent l'efficacité opérationnelle, la sécurité au travail, la conformité environnementale et la qualité des produits tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Cette recherche, menée en partenariat avec le Groupe OCP, a développé une approche holistique combinant l'optimisation des voies de synthèse avec des technologies d'enrobage biodégradables pour adresser le contrôle des poussières et du mottage à leur source. Deux voies distinctes de synthèse du MAP ont été systématiquement étudiées et caractérisées par analyse physicochimique complète incluant les techniques de DRX, MEB, FTIR, RMN et ATG pour optimiser les paramètres de neutralisation, particulièrement les rapports molaires. L'émission de poussières a été quantifiée à l'aide de protocoles dustmètre personnalisés. De nouveaux agents anti-poussières biodégradables ont été synthétisés à partir de déchets agricoles de grignon d'olive. Un appareil d'évaluation du mottage breveté a été développé simulant des conditions de stockage réalistes. La validation industrielle a été menée aux échelles pilote et de production. L'optimisation des voies de synthèse a permis d'atteindre plus de 90% de réduction de la génération intrinsèque de poussières par modification systématique des paramètres, représentant la percée principale vers l'atténuation basée sur la source. Les enrobages dérivés du grignon d'olive ont démontré des performances équivalentes comparées aux agents à base de pétrole. La formulation d'enrobage biosourcé innovante a fait l'objet d'une protection par brevet, sécurisant les droits de propriété intellectuelle pour cette nouvelle technologie verte. Ce système d'enrobage protégé par brevet représente un avancement significatif dans les technologies de traitement d'engrais écologiquement durables. La validation industrielle a confirmé l'implémentabilité directe avec le maintien des standards de qualité produit. Ce changement paradigmatique des traitements basés sur les symptômes vers la prévention basée sur la source établit une production d'engrais phosphatés durables à travers l'innovation verte, les principes d'économie circulaire et la responsabilité environnementale.