News & Insights

Alors que l’industrie pharmaceutique fait face à une pression croissante pour minimiser son impact environnemental, les défis sont importants. Les entreprises pharmaceutiques opèrent dans l’un des secteurs les plus énergivores, animées par des processus complexes, des réglementations strictes et la nécessité de contrôles environnementaux précis.

L’impact carbone total de l’industrie biotechnologique et pharmaceutique a continué d’augmenter, passant de 3,9% en 2021 à 5% en 2022. Cet article examine les principaux défis de la décarbonisation et explore les stratégies d’ingénierie innovantes que les dirigeants pharmaceutiques adoptent pour atteindre les objectifs de durabilité pour les opérations à faible émission de carbone.

Défis propres à l’industrie pour la décarbonisation des installations de fabrication de produits pharmaceutiques

Les efforts visant à réduire les émissions de carbone dans la fabrication et la distribution de produits pharmaceutiques sont confrontés à plusieurs défis clés :

Exigences en matière de chaîne du froid et d’environnement

Pour de nombreux produits pharmaceutiques, en particulier les produits biologiques, des contrôles environnementaux précis sont essentiels. La logistique de la chaîne du froid nécessite une gestion rigoureuse de la température tout au long de la chaîne d’approvisionnement, ce qui pose un défi de décarbonisation important. De plus, les sites de fabrication doivent maintenir un contrôle étroit des conditions intérieures, telles que la température, l’humidité et la pressurisation, afin de protéger l’intégrité du produit. Ce besoin de précision entraîne une consommation d’énergie élevée, en particulier dans les processus impliquant la vapeur, la stérilisation et la purification de l’eau. Le chauffage, le refroidissement et la déshumidification, souvent par le biais de systèmes CVC, sont des sources majeures d’émissions, le CVC étant généralement le plus grand consommateur d’énergie dans ces installations.

Production d’eau ultra-pure

L’eau pour injection (WFI) est essentielle pour les produits administrés directement aux patients, tels que les injectables et les solutions intraveineuses. La production et l’entretien de cette eau de haute pureté sont énergivores, en particulier grâce à la distillation et aux systèmes de filtration avancés. Il sera essentiel d’identifier des technologies robustes et de pointe qui permettent un fonctionnement capable et fiable pour combler l’écart entre le besoin d’eau de haute pureté et la durabilité.

Options d’équipement et infrastructure limitées

Le remplacement de l’équipement à combustion par des alternatives durables est rarement simple. Par exemple, la production de vapeur est essentielle pour la stérilisation, le chauffage et la purification de l’eau, mais trouver un remplacement 1 : 1 pour les chaudières à combustibles fossiles est difficile. Bien qu’il existe des chaudières à vapeur électriques et d’autres options durables, elles nécessitent souvent des mises à niveau de l’infrastructure pour répondre aux demandes d’efficacité et de production. La modernisation des usines pour les nouvelles technologies nécessite non seulement d’importants investissements en capital, mais risque également de perturber l’exploitation, ce qui ajoute des obstacles supplémentaires à la décarbonisation.

Émissions de la chaîne d’approvisionnement

Une partie importante de l’empreinte carbone des sociétés pharmaceutiques provient de leurs chaînes d’approvisionnement, en particulier dans l’approvisionnement en matières premières, le transport et l’emballage. Ces émissions de portée 3, qui échappent au contrôle opérationnel direct, peuvent être difficiles à quantifier et à gérer. La production d’ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA), d’excipients et de matériaux d’emballage peut impliquer des processus énergivores qui contribuent fortement aux émissions globales.

Contraintes réglementaires

L’adoption de méthodes moins gourmandes en carbone est souvent ralentie par des exigences strictes de validation et de tests. Les changements dans la production — qu’il s’agisse de passer à des sources d’énergie durables ou de moderniser l’équipement — doivent faire l’objet d’un examen réglementaire rigoureux afin d’assurer la conformité à la sécurité et à l’efficacité. Bien que cette surveillance soit essentielle pour maintenir l’intégrité du produit, elle limite la flexibilité et peut retarder l’adoption de technologies plus vertes. En conséquence, de nombreuses entreprises adoptent une approche prudente du type « si ce n’est pas brisé, ne le répare pas », privilégiant la conformité réglementaire et la continuité opérationnelle plutôt que les innovations en durabilité.

Malgré ces défis, l’industrie pharmaceutique explore de plus en plus des solutions innovantes pour atténuer son impact environnemental tout en respectant ses strictes obligations réglementaires et de sécurité.

Principaux domaines d’intérêt pour la décarbonisation dans la fabrication pharmaceutique

Malgré les défis propres à l’industrie, le secteur pharmaceutique a démontré un engagement fort envers la décarbonation, avec des objectifs ambitieux de durabilité stimulant l’innovation. Des leaders mondiaux de l’industrie aux startups émergentes, les entreprises recherchent des solutions concrètes pour réduire leur empreinte carbone tout en maintenant la conformité réglementaire et l’efficacité opérationnelle.

Voici quelques-uns des principaux axes d’attention qui offrent le plus grand potentiel pour une réduction du carbone impactante et évolutive dans toute l’industrie.

Technologies de chauffage de remplacement

Les options de combustibles non fossiles telles que les chaudières électriques, les pompes à chaleur, les systèmes géothermiques, la biomasse, le biogaz et les systèmes à base d’hydrogène peuvent réduire considérablement la dépendance d’une installation à l’égard des sources de chauffage traditionnelles à base de combustibles fossiles, offrant une gamme de solutions énergétiques durables avec des profils d’efficacité et d’émissions variables. Les pompes à chaleur sont de plus en plus adoptées, souvent avec des dispositifs de chauffage électriques de secours. Bien que les pompes à chaleur géothermiques soient efficaces, les contraintes d’espace peuvent les rendre peu pratiques pour certains sites, ce qui a conduit de nombreuses sociétés pharmaceutiques à explorer les pompes à chaleur à air. Cependant, dans les climats plus froids, les systèmes de sources d’air peuvent faire face à des défis opérationnels, nécessitant des sources de chaleur de secours et entraînant des coûts initiaux plus élevés. De plus, la capture et la réutilisation de la chaleur résiduelle provenant de processus à haute température, tels que la stérilisation et la production d’eau pour injection (WFI), peuvent réduire la consommation globale d’énergie.

Recirculation de l’air

Les installations peuvent réaliser des économies substantielles grâce à la recirculation de l’air. Traditionnellement, les systèmes qui utilisent 100% d’air extérieur ont été favorisés, mais l’air extérieur est coûteux à conditionner. Les progrès des systèmes de contrôle, de la conception de la distribution, de la filtration et de la déshumidification permettent d’ajuster le taux de renouvellement de l’air et d’éviter un échange d’air excessif pour améliorer l’efficacité sans compromettre le contrôle environnemental. Même les salles blanches peuvent maintenir des normes de qualité élevées avec des taux de changement d’air plus faibles si la conception du système est effectuée correctement.

Systèmes de contrôle

Les systèmes de contrôle avancés sont essentiels pour optimiser le fonctionnement de l’infrastructure essentielle de l’usine, y compris le CVC, les usines de refroidissement et les systèmes d’air comprimé. Ces systèmes surveillent, ajustent et automatisent en permanence l’équipement pour s’assurer que les opérations ne fonctionnent que lorsque cela est nécessaire, ce qui réduit le gaspillage d’énergie. Par exemple, l’ajustement des points de réglage du refroidisseur et la réduction des charges de refroidissement inutiles peuvent réduire considérablement la consommation d’énergie. De même, l’éteignage des compresseurs inactifs dans les systèmes d’air comprimé empêche le gaspillage d’énergie. Les systèmes de contrôle fournissent également des données opérationnelles précieuses, permettant un réglage fin et des améliorations de la performance énergétique à long terme.

Améliorations à l’usine centrale

L’optimisation de l’usine centrale offre d’importantes possibilités de décarbonisation en s’adressant aux plus grands consommateurs d’énergie de l’usine : les usines de refroidissement, les systèmes de production de vapeur et les processus de purification de l’eau. Les principaux domaines sur lesquels il faut se concentrer sont les suivants :

• Mise à niveau de l’équipement : Remplacement de l’équipement désuet ou inefficace par des solutions de rechange plus éconergétiques, comme des chaudières électriques ou des refroidisseurs à haut rendement.
• Systèmes de récupération de chaleur : Capturer et réutiliser la chaleur perdue des processus de purification de la vapeur et de l’eau pour réduire le besoin d’apport d’énergie supplémentaire.
• Traitement de l’eau éconergétique : Optimiser la production d’eau ultra-pure (y compris l’eau injectable) en améliorant les technologies de traitement de l’eau et en réduisant les processus énergivores comme la distillation.

Réduction de l’équipement à combustion

Le remplacement des chaudières à gaz traditionnelles par des solutions de rechange électriques ou hybrides, souvent appelées électrification, nécessite un investissement initial en capital avec un retour sur investissement à long terme d’un dollar pour un dollar. Les avantages de la réduction des émissions, cependant, sont immédiats, ce qui fait de ce changement un pas essentiel dans la transition vers la fabrication durable. Les parcs de véhicules pour la distribution de produits sont une autre cible de choix pour l’électrification et peuvent réduire considérablement les émissions liées au transport.

Production d’énergie renouvelable sur place

L’installation d’une production d’énergie renouvelable sur place au moyen de panneaux solaires, d’éoliennes ou de systèmes géothermiques peut alimenter directement les opérations de fabrication. Par ailleurs, les accords d’achat d’électricité (AAE) pour s’approvisionner en énergie renouvelable auprès de fournisseurs externes peuvent réduire les émissions de carbone liées à la consommation d’électricité des installations.

Des connaissances pratiques pour atteindre et élargir les objectifs de décarbonisation

Que vous commenciez tout juste votre parcours de développement durable ou que vous affiniez ses efforts, atteindre les objectifs de durabilité de l’entreprise peut sembler une tâche ardue. Ces idées pratiques peuvent vous guider vers des progrès durables :

1. Vous ne pouvez pas améliorer ce que vous ne mesurez pas

La première étape de tout effort de décarbonisation consiste à établir une base de référence pour les émissions actuelles de carbone. Une mesure précise de la consommation d’énergie, des émissions et des flux de déchets est essentielle pour marquer les progrès. La mise en œuvre de systèmes robustes de suivi et de surveillance des données et l’utilisation de capteurs et de compteurs fournissent les informations nécessaires pour prendre des décisions éclairées et identifier les opportunités de réduction des émissions de carbone.

2. Laissons les objectifs de durabilité de l’entreprise définir la trajectoire, puis concentrez-vous sur l’amélioration progressive

Les objectifs de durabilité de l’entreprise sont souvent déterminés par les attentes des investisseurs, et les délais peuvent être ambitieux. Les stratégies les plus réussies, cependant, mettent l’accent sur des progrès graduels qui mènent à des réalisations tangibles et mesurables. La décomposition d’objectifs ambitieux en étapes plus petites et réalisables permet aux entreprises de créer régulièrement un élan, de surveiller les progrès et de s’adapter au besoin. Célébrer chaque victoire peut aider à favoriser l’amélioration continue et le succès à long terme.

3. Parlez avec d’autres personnes qui sont en voyage

Apprendre d’autres personnes qui se sont déjà lancées dans le processus de décarbonisation est inestimable. Les associations de l’industrie, comme l’International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE), offrent une multitude de ressources et de possibilités de réseautage. L’engagement avec les pairs et les leaders d’opinion aide les organisations à se tenir informées des meilleures pratiques émergentes, des technologies et des changements réglementaires tout en offrant des informations sur les stratégies les plus efficaces.

4. Connectez-vous avec une équipe de génie-conseil spécialisée dans la décarbonisation

Collaborer avec des experts peut accélérer vos objectifs de durabilité. Salas O’Brien se spécialise dans les stratégies de décarbonation adaptées aux installations de fabrication et de distribution pharmaceutiques . Nous apportons une expertise approfondie en optimisation énergétique, intégration de technologies durables et conformité réglementaire, vous aidant à naviguer dans la complexité de la décarbonation tout en maximisant l’efficacité et l’impact.

Que vous débutiez tout juste ou que vous cherchiez à améliorer les initiatives existantes, la voie vers la décarbonation profite à la fois à votre entreprise et à la planète. Communiquez avec l’un de nos collaborateurs ci-dessous ou contactez [email protected].

Pour les demandes des médias sur cet article, contactez [email protected].