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Vorlet Olivier

Vorlet Olivier

Professeur HES associé

Main skills

Automatisation

Prototypage

Animation de formation

Measurement Techniques

Chimie industrielle

Industry 4.0

  • Contact

  • Teaching

  • Research

  • Publications

  • Conferences

Main contract

Professeur HES associé

Phone: +41 26 429 67 09

Desktop: HEIA_H10.17

Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80, 1700 Fribourg, CH
HEIA-FR
Institute
ChemTech - Institut des technologies chimiques
MSc HES-SO en Life Sciences - HES-SO Master
  • Process Automation
BA HES-SO en Architecture - Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
  • Automatisation
  • Métrologie
  • Chimie Industrielle

Completed

Promotion de la technique d'électrophorèse capillaire avec détection C4D dans la région MENA
AGP

Role: Main Applicant

Financement: MENA

Description du projet : La technique d'électrophorèse capillaire (EC)est une alternative compétitive aux méthodes spectroscopiques et chromatographiques. Dans ce sens, nous avons développé un appareil EC avec détection UV-VIS pour le contrôle de la qualité des médicaments. Afin d'étendre le domaine d'utilisation de l'appareil pour l'analyse de molécules sans chromophore, nous proposons de développer un système de détection conductimétrique sans contact (C4D).

Research team within HES-SO: Goetschi Damien , Overney Baptiste , Nidegger Vincent , Vorlet Olivier , Carmina Maria Rosa , Bourgeois Jean-Pascal

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut ChemTech

Durée du projet: 01.10.2019 - 31.12.2021

Montant global du projet: 50'000 CHF

Statut: Completed

Technologie analytique de gestion des gaz du vin à l'aide de contacteur membranaire.
AGP

Role: Co-applicant

Financement: 425 - Oenologie; HES-SO Rectorat; 425 - Oenologie

Description du projet : Un contacteur membranaire favorise les échanges entre une phase liquide et une phase gazeuse grâce à une membrane hydrofuge comportant des pores de très petites tailles (0.05 µm). La membrane permet donc de diffuser ou d'éliminer avec une grande efficacité et précision des gaz (N2, O2 et CO2) dans un liquide comme le vin (SCHONENBERGER et al., 2014. Am. J. Enol. Vitic.). Grace à des démarches initiées par CHANGINS et soutenue par d'autre pays membres (Allemagne, France), l'Organisation International de la Vigne et du vin a récemment reconnu l'utilisation des contacteurs en 'nologie pour la gestion des gaz des moûts et des vins (RESOLUTION OIV-OENO 499-2013). Cette résolution permettra l'autorisation prochaine de cette pratique. Cependant, il n'existe qu'un seul fabricant au monde (www.liquicel.com) qui produit des membranes qui n'ont pas d'agrément en 'nologie et qui colmatent et s'encrassent rapidement et conduisent à une baisse des flux gazeux. Ce projet se déroulerait en parallèle et en collaboration avec un projet de plus grande ampleur financé par le Fond Unique Interministériel français (projet MO2EV, 48 mois, 5 partenaires privés, 3 partenaires académiques et la HES-SO). La contribution du projet interministériel porterait sur une cotutelle de thèse et le développement de membrane de nouvelle génération adapté au vin. Notre projet aura pour objectif de développer un système automatisé de gestion des gaz du vin, adapté à l''nologie et à la recherche et capable d'être couplé en ligne à une chaine de mise en bouteille. Il proposera : ' La conception et le développement d'un prototype automatisé ' La recherche de nouveaux senseurs plus économique et adapté au vin. ' La mise en place d'un indice standardisé d'efficacité ' Une étude des transferts de gaz et une démonstration de l'intérêt 'nologique ' Une étude sur les modes de colmatage et de nettoyage ' Une réflexion sur la possibilité d'intégrer des électrodes sur la membrane pour mesurer voir modifier son comportement. Ce projet, d'actualité à la fois scientifique et technique, intéresse les caves suisses (Schenk et Provins ont déjà signifié leurs intérêts). Les applications 'nologiques possibles sont nombreuses et porteuses. Enfin et surtout, le développement d'une machine automatisée, fonctionnalisée et moins sensibles à l'encrassement permettrait une expansion dans différents domaine comme les jus de fruits, la brasserie, les sodas ou encore le traitement de l'eau douce ou des eaux usées.

Research team within HES-SO: Veronese Morgane , Ducruet Julien , Bach Benoit , Moreillon Fabien , Menoud Gilles , Schoinas Spyridon , Vorlet Olivier , Audriaz Michel , Passeraub Philippe , Pernet Arnaud , Bourgeois Jean-Pascal , Schönenberger Patrik

Partenaires académiques: hepia inSTI; FR - EIA - Institut ChemTech

Durée du projet: 01.08.2016 - 31.12.2018

Montant global du projet: 177'960 CHF

Statut: Completed

Réalisation commerciale d'un nouveau concept de filtre pour la réduction des émissions provenant de la garde d'animaux.
AGP

Role: Main Applicant

Financement: OFEV; Sorba Absorber GmbH; Globogal; Landwirtschaftsbetrieb Frauenfelder

Description du projet : Ce projet vise la réalisation d'un prototype de filtre pour réduire les émissions d'ammoniac issue d'une ferme d'élevage avicole de 1200m2. Le substrat du filtre, d'origine végétale, est entièrement biodégradable et peut servir pour l'apport ciblée d'azote pour l'agriculture. Ce nouveau concept de filtre issu de la revalorisation de déchet agricole, ne génère lui-même aucun déchet et limite l'impact sur le cycle de l'azote.

Research team within HES-SO: Clément Eric , Vorlet Olivier

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut ChemTech; Planungsbüro für rurale Bauten und Anlagen; Vorlet Olivier, FR - EIA - Institut ChemTech

Durée du projet: 01.09.2015 - 30.04.2017

Montant global du projet: 130'000 CHF

Statut: Completed

Production d'hydrogène par energie solaire directe en utilisant des couches minces d'Hematite
AGP

Role: Co-applicant

Requérant(e)s: VS - Institut Systèmes industriels, Ellert Christoph, VS - Institut Systèmes industriels

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : L'objectif est de mettre au point un procédé de production d'hydrogène par voie photoélectrochimique en fabricant des couches minces nanostructurés. L'énergie pour la dissociation d'eau sera fournie par le rayonnement solaire directe sans passant par l'electrolyse. Le centre de compétence en photoélectrochimie de l'EPFL (PEChouse) possède une expertise dans ce domaine et il a déjà mis au point une méthode de production de ces couches minces par voie CVD (Chemical Vapor Deposition) à pression atmosphérique (APCVD). Toutefois, les recherches n'ont pour l'instant abouti qu'à un procédé de laboratoire et les surfaces produites ne sont encore qu'à l'échelle de l'échantillon de largeur et longueur de quelques centimètres. La HES-SO Valais souhaite investiguer une nouvelle voie permettant la déposition de ces couches minces de manière stable et reproductible et se propose de développer un procédé PECVD (plasma enhanced chemical vapor déposition). Sur le conseil du PEChouse, le choix du matériau de base s'est porté sur l'hématite (Fe2O3). Dans un premier temps et avec l'aide de la HES Arc à la Chaux-de-Fonds, il s'agira d'adapter une enceinte à plasma permettant le dépôt du matériau par PECVD. Les équipements périphériques seront étudiés conjointement avec le Plasma Physics Research Center de l'EPFL. On analysera ensuite la structure micro et nanoscopique des échantillons obtenus. Dans un second temps, on déterminera les paramètres clefs du procédé afin d'améliorer le rendement de conversion eau-hydrogène, le taux de dépôt et d'agrandir le substrat. Les mesures de rendement peuvent être effectuées à l'EPFL.

Research team within HES-SO: Girard Hervé , Ellert Christoph , Amoos Serge , Plomb Benoît , Grange David , Farine Brunner Sophie , Cachelin Christian Pierre , Fischer Fabian , Cséfalvay Catherine , Prieur Claudio , Ramseyer Stephan , Berthouzoz David , Martinet David , Clément Eric , Vorlet Olivier , Audriaz Michel , Chappuis Thierry , Laux Edith , Mabillard Eric

Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; FR - EIA - Institut ChemTech; Micro et nano systèmes; Ellert Christoph, VS - Institut Systèmes industriels

Durée du projet: 01.01.2014 - 30.09.2015

Montant global du projet: 250'000 CHF

Statut: Completed

Call 2011 Production d'énergie propre en milieu urbain basé sur la transformation du CO2 en méthanol offrant un biocarburant neutre en CO2 utilisé dans le cadre de la mobilité urbaine et d'une autonomisation énergétique des bâtiments.
AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut ChemTech

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : La transformation du CO2 en méthanol représente une énergie propre renouvelable et facile à stocker, permettant à la Suisse de relever les défis environnementaux et économiques en lien avec la problématique de l'énergie. La solution proposée offre une production de carburant neutre en CO2 pour des applications en milieu urbain (voitures et pompes à chaleur utilisant une pile au méthanol) se basant sur une vision de bâtiments et de familles autonomes du point de vue énergique.

Research team within HES-SO: Dabros Michal , Grèzes Vincent , Favre-Perrod Patrick , Sanglard Pauline , Perruchoud Antoine , Bourrier Hervé , Vorlet Olivier , Naef Olivier , Richard Jacques , Chappuis Thierry , Marti Roger , Amrein Daniel , Mamula Steiner Olimpia , Bourgeois Jean-Pascal , Ropp Julien

Partenaires académiques: IGT; VS - Institut Entrepreneuriat & MANAGEMENT; hepia inSTI; FR - EIA - Institut ChemTech; FR - EIA - Institut ENERGY

Durée du projet: 01.03.2012 - 31.12.2014

Montant global du projet: 780'000 CHF

Statut: Completed

Efficacité d'un nouveau filtre pour la capture de l'ammoniac issu de la production animale
AGP

Role: Main Applicant

Financement: Cleantech; Sorba Absorber GmbH

Description du projet : Le but est de valider les performances d'un filtre composé d'un substrat végétal imprégné d'acide phosphorique, sur lequel l'ammoniac va se lier sous forme de phosphate d'ammonium. Ce filtre en-tièrement biodégradable est utilisable comme engrais.

Research team within HES-SO: Caldi Jonathan , Vorlet Olivier , Bourgeois Jean-Pascal

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut ChemTech; Vorlet Olivier, FR - EIA - Institut ChemTech

Durée du projet: 02.06.2014 - 01.08.2014

Montant global du projet: 25'000 CHF

Statut: Completed

Suivi, contrôle et optimisation en ligne de masse molaire moyenne du PLA produit par extrusion réactive
AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut ChemTech, Dabros Michal, FR - EIA - Institut ChemTech

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : L'EIA-FR a précédemment développé un procédé novateur pour la synthèse du PLA. L'acide polylactique (PLA) est un polymère biodégradable, bisourcé et biocompatible. Ses propriétés mécaniques dépendent principalement de sa masse molaire. Du PLA de bas poids moléculaire (10-30 kDa) est amorphe et idéal pour des applications dans le domaine du biomédical (drug release) tandis qu'un PLA de haut poids moléculaire (100-150 kDa) est semi-cristallin et utilisable dans le domaine du packaging. Le PLA est produit en plusieurs étapes à partir de l'acide lactique. La dernière étape, la polymérisation du dilactide (dimère cyclique de l'acide lactique), se fait traditionnellement en mode batch, ce qui présente de nombreux inconvénients (transfert de chaleur, agitation, temps de réaction) mais peut aussi se faire par extrusion réactive, ce qui permet un meilleur contrôle de la réaction et une diminution de temps significative. La masse molaire du PLA est fortement influencée par la pureté du dilactide de départ ainsi que par de la qualité du brassage et du temps de séjour. Ce projet a pour but de développer une méthode d'optimisation en ligne de la masse molaire du PLA obtenu par extrusion réactive en contrôlant «intelligemment» les paramètres de celle-ci. Ceci permettra de produire du PLA de masse molaire désirée.

Research team within HES-SO: Kalman Franka , Dabros Michal , Sanglard Pauline , Vorlet Olivier , Audriaz Michel

Partenaires académiques: VS - Institut Technologies du vivant; FR - EIA - Institut ChemTech; Dabros Michal, FR - EIA - Institut ChemTech

Durée du projet: 01.03.2013 - 30.06.2014

Montant global du projet: 120'000 CHF

Statut: Completed

2021

Développement d'un dispositif performant, écologique et économique de contrôle de la qualité des médicaments dans les pays émergents
Report ArODES

Olivier Vorlet

2021,  Fribourg : HES-SO,  11 p.

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Summary:

« Une épidémie silencieuse » C’est ainsi que l’Organisation mondiale de la santé (OMS) qualifie le commerce de produits médicaux de qualité inférieure ou falsifiés. La FDA (US Food and Drug Administration) estime que 10% des médicaments vendus dans le monde sont des faux. Sur internet le taux de médicaments falsifiés ou contrefaits représente 90% des ventes. Ce trafic extrêmement lucratif atteint un chiffre d’affaire estimé à 75 milliards de dollars en 2010 et 200 milliards en 2016. Interpol annonce que depuis le début de la pandémie de COVID-19, la menace posée par les faux médicaments et produits médicaux a augmenté dans des proportions alarmantes, notement avec le trafic de chloroquine et de faux vaccins contre le COVID-19. Les pays émergents ou en développement restent la cible prioritaire du trafic Selon l’OMS, le taux de médicaments falsifiés est estimé entre 30% à 70% dans les pays africains. Sur un million de décès annuels dus au paludisme, 200’000 morts auraient pu être évités si les malades avaient été soignés avec de vrais médicaments. Les facteurs économiques font que les patients cherchent à se procurer des médicaments à plus faible coût via les marchés parallèles sans prendre conscience des risques encourus pour leur santé. Les acteurs de terrain manquent de moyens et de formation Sous forme de tablettes ou de capsules identiques en tout point à des produits pharmaceutiques homologués, les médicaments falsifiés ne contiennent pas le principe actif ou sont sous-dosés ou contiennent des substances toxiques. Aujourd’hui il est très difficile voire impossible de distinguer le vrai du faux médicament sur la base d’une simple observation visuelle. Face à cette complexité, les acteurs de terrain en mesure de lutter contre ce trafic (médecins, pharmaciens, douaniers, policiers, etc.) bénéficient rarement de moyens techniques et de formations adaptés. C’est ainsi qu’est née l’idée de créer un dispositif analytique répondant aux besoins des pays émergents et de mettre à disposition des autorités, des hôpitaux et des universités, un instrument qui permette d’identifier et quantifier les principaux composés des produits incriminés. L’électrophorèse capillaire est une technologie appropriée pour les pays émergents L’électrophorèse capillaire (CE) est une méthode analytique considérée comme « verte », aisément miniaturisable, basée sur les différences de mobilité de molécules chargées en solution. La séparation des analytes se déroule dans un capillaire rempli de solution aqueuse tamponnée, sous l’influence d’un champ électrique, suivi d’une détection généralement effectuée par UV. Cette approche permet une séparation rapide et performante avec une très faible consommation de solvant (quelques microlitres) par rapport à l’analyse par HPLC (~200ml de solvant par analyse). C’est un point crucial dans les pays émergents où l’approvisionnement en solvant et l’élimination des déchets sont problématiques. La CE est particulièrement adaptée pour la quantification du principe actif et des impuretés dans les compositions médicamenteuses. Cependant, les appareils d'électrophorèse capillaire du marché sont souvent sophistiqués et représentent un investissement financier important (60'000 à 80'000 CHF). Leur maintenance nécessite une compétence technique pas toujours disponible dans les pays émergents. Il est donc difficile pour les laboratoires d’analyses disposant de petits budgets d’acquérir ce type d’appareil afin de réaliser les contrôles. En 2009, la Haute Ecole d’Ingénierie et d’Architecture de Fribourg (HEIA-FR), en collaboration avec l’Université de Genève (UNIGE), a développé un instrument analytique à faible coût basé sur la technologie d’électrophorèse capillaire (CE) pour le contrôle qualité des produits médicamenteux. Suite aux excellents résultats obtenus avec le premier prototype, l’association à but non lucratif Pharmelp (www.pharmelp.ch) s’est occupée de récolter des fonds pour financer des appareils et former le personnel dans les pays émergents. A ce jour, 8 appareils ECB (Electrophorèse Capillaire Budget) ont été placés dans des laboratoires nationaux ou des Universités en Afrique et Asie et 2 appareils dans des institutions en Europe. Pour faire face à la demande croissante du nombre d’analyses et des pays intéressés, l’appareil a du être redéveloppé et adapté afin de répondre aux conditions d’exploitation dans les pays ciblés d’Afrique et d’Asie. Développer un appareil d’analyse flexible, durable et adapté aux conditions rencontrées dans les pays émergents. Les conditions de travail dans les pays émergents sont parfois très différentes de celles rencontrées en Europe. La chaleur, l’humidité, l’oxydation (salinité en bord de mer) sont des paramètres rarement pris en considération lors du développement d’un appareil de mesure scientifique mais qui font partie de la réalité du terrain. La stabilité du réseau électrique n’est souvent pas garantie et chaque coupure provoque un abandon de l’analyse en court. L’appareil doit donc gagner en robustesse et être opérable en conditions difficiles. Le niveau de formation du personnel est très variable d’un laboratoire à l’autre. L’utilisation de l’appareil doit être simple au niveau des manipulations et du traitement des données avec des méthodes d’analyses intégrées pour assister l’utilisateur dans sa démarche. Dans sa première version, la construction de notre appareil d’électrophorèse capillaire requiert un outillage et des compétences très spécifiques, ce qui impacte sur son coût (12kCHF) et limite les actions de développement et de maintenance dans les pays émergents. L’interopérabilité et la standardisation des composants doit permettre de réduire le coût de production et offrir des possibilités de maintenance et de réparation de l’appareil à l’aide de solutions locales ou de solutions accessibles sur Internet. Un soin tout particulier doit être porté dans le choix de composants respectueux de l’environnement. OpenCE, l’appareil d’électrophorèse capillaire Open Source de la HEIA-FR Un nouveau prototype d’électrophorèse capillaire, nommé par la suite OpenCE, a été redéveloppé à partir de composants standards, de pièces en impression 3D et de pièces en découpe laser. Grâce à ces techniques le coût des est de seulement 5’000CHF HT et les frais de montage sont estimés à 1’000CHF (Tarif Suisse). Un appareil OpenCE a un coût total de 6’000CHF environ contre 14’000CHF pour la version précédente soit une réduction de 60% des coûts. La gestion électronique et l’interface utilisateur de l’OpenCE ont été développé à partir de composants et logiciels open source et jouissant d’une grande communauté de développeur tel que Raspberry Pi, Arduino Mega, Python, Java. Les composants mécaniques (pompe, vérin, profilé aluminium, raccord pneumatique, …) ont été choisi parmi du matériel standardisé afin d’avoir la flexibilité sur le choix du fournisseur et assurer la pérennité dans la disponibilité des pièces. Seules quelques pièces au niveau du système d’injection sont spécifiques à l’OpenCE et doivent être usinées ou imprimées en 3D à partir de plans. Le module de détection UV a été partiellement redéveloppée. La tension d’alimentation a été standardisée sur 12/24V. Le support des diodes d’émission et de détection a été adapté afin de pouvoir remplacer ces composants en fonction des développements technologiques dans ce domaine (LED, Photo détecteur). Cela permet de garantir la pérennité de ce système de détection. Si l’appareil est open-source et bon marché, il n’en reste pas moins complexe à réaliser, surtout sur le plan logistique. Pour construire un appareil, il est nécessaire de passer des commandes de pièces auprès de 15 fournisseurs. Cela représente 120 références et plus de 600 pièces. Il faut environs deux jours de montage pour assembler un appareil. Le coût de 6’000CHF correspond à une valeur moyenne sur plusieurs appareils car certains composants ne s’achètent pas à l’unité. Assurer la pérennité et le développement de l’appareil au travers d’une plateforme Open Source Hardware/Software selon le principe de la science participative En partageant les plans de construction et le code source logiciel, chacun peut participer au développement de l’appareil, ou l’adapter à ses besoins. Ce développement collaboratif permet de mobiliser des connaissances provenant de tous types d’acteurs issus d’un milieu académique, associatif, publique ou entrepreneurial. Cette stratégie doit permettre aux acteurs de terrain de renforcer la collaboration avec les milieux académiques occidentaux (relation nord-sud). Il est également important de favoriser l’autonomie des pays émergents en mettant en réseau, au niveau national et international, les personnes actives dans le contrôle de la qualité des médicaments afin partager des connaissances liées à l’utilisation, la maintenance de l’appareil ou l’amélioration de celui-ci (relation sud-sud). C’est pour ces raisons que l’équipe de projet a souhaité un caractère Open Source pour l’appareil d’électrophorèse capillaire.

Digitalization in processes
Scientific paper ArODES

Olivier Vorlet, Lukas Neutsch, Christian Kronseder, Alexandre Kuhn

CHIMIA,  2021, vol. 7/8

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Summary:

Digitalization is having an increasing impact on all industrial sectors, including the chemical and biotechnological industries. Aiming for innovative research and development, the Swiss Universities of Applied Sciences play a pivotal role in transferring academic knowledge and know-how to industrial practice. We review selected examples of projects related to the digitalization of processes and bioprocesses at four different institutions across Switzerland. These developments cover the whole spectrum of digital technologies, including big data, connectivity, analytics and automation. They are conducted in close collaboration with industrial partners and aim to support the growth of this important industrial sector.

2020

Analytical platforms at swiss universities of applied sciences
Scientific paper ArODES

Christian Berchtold, Verena Christen, Jean-Pascal Bourgeois, Michal Dabros, Olivier Nicolet, Cyril Portmann, Samuel Roth, Olivier Vorlet, Caspar Demuth, Susanne Kern, Chahan Yeretzian, Anika Hoffmann, Franka Kalman, Nadia Marcon, Marc E. Pfeifer, Umberto Piantini, Denis Prim, Jean-Manuel Segura, Mathieu Zollinger, Götz Schlotterbeck

CHIMIA International Journal for Chemistry,  2020, vol. 74, no. 7/8, pp. 618-628

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Summary:

Numerous projects and industrial and academic collaborations benefit from state-of-the-art facilities and expertise in analytical chemistry available at the Swiss Universities of Applied Sciences. This review summarizes areas of expertise in analytical sciences at the University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland (FHNW), the University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland (HES-SO), and the Zurich University of Applied Sciences (ZHAW). We briefly discuss selected projects in different fields of analytical sciences

Analytical Platforms at Swiss Universities of Applied Sciences
Professional paper

Christian Berchtold, Jean-Pascal Bourgeois, Verena Christen, Dabros Michal, Caspar Demuth, Hoffmann Anika, Kalman Franka, Susanne Kern, Marcon Nadia, Nicolet Olivier, Pfeifer Marc Emil, Umberto Piantini, Prim Denis, Portmann Cyril, Samuel Roth, Segura Jean-Manuel, Vorlet Olivier, Chahan Yeretzian, Mathieu Zollinger, Götz Schlotterbeck

Chimia, 2020 , vol.  74, no  7/8, pp.  618-628

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2019

Continuous monitoring of shelf lives of materials by application of data loggers with implemented kinetic parameters
Scientific paper ArODES

Bertrand Roduit, Charles Albert Luyet, Marco Hartmann, Patrick Folly, Alexandre Sarbach, Alain Dejeaifve, Rowan Dobson, Nicolas Schroeter, Olivier Vorlet, Michal Dabros, Richard Baltensperger

Molecules,  2019, vol. 24, no. 12, article no 2217

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Summary:

The evaluation of the shelf life of, for example, food, pharmaceutical materials, polymers, and energetic materials at room or daily climate fluctuation temperatures requires kinetic analysis in temperature ranges which are as similar as possible to those at which the products will be stored or transported in. A comparison of the results of the evaluation of the shelf life of a propellant and a vaccine calculated by advanced kinetics and simplified 0th and 1st order kinetic models is presented. The obtained simulations show that the application of simplified kinetics or the commonly used mean kinetic temperature approach may result in an imprecise estimation of the shelf life. The implementation of the kinetic parameters obtained fromadvanced kinetic analyses into programmable data loggers allows the continuous online evaluation and display on a smartphone of the current extent of the deterioration of materials. The proposed approach is universal and can be used for any goods, any methods of shelf life determination, and any type of data loggers. Presented in this study, the continuous evaluation of the shelf life of perishable goods based on the Internet of Things (IoT) paradigm helps in the optimal storage/shipment and results in a significant decrease of waste.

Automatization of membrane contactors and applications for the management of dissolved gases in wines
Scientific paper

Schönenberger Patrik, Ducruet Julien, Pernet Arnaud, Bach Benoit, Passeraub Philippe, Fanie Marsan, Denis Zufferey, Vorlet Olivier

BIO Web of Conferences ; Proceedings of 42nd World Congress of Vine and Wine, 15-19 July 2019, Geneva, Switzerland, 2019 , vol.  2019, vol. 15, article no 02037

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Summary:

Over the last decade, several distinct research groups tested possible uses of membrane contactors for the wine industry, notably for the management of dissolved gases in wines, adjustment of the O2 concentration while reducing the O2 concentration at the same time. Other experiments were done with partial alcohol reduction and addition of N2 to wines. The contactor’s heart is its Liqui-Cel™ membrane where the two separate circuits meet. The membrane’s hydrophobic characteristics allows a liquid to get in contact with a gas, without dispersing into it. The directions that these gases take through the membrane depend on their partial pressure differences within the two circuits. However, other factors need to be considered to determine exact exchange rates for each target gas. The present article describes the new membrane contactor prototype that was co-developed by the University of applied Sciences and Arts, Viticulture and Enology at Changins, Switzerland, and the School of Engineering and Architecture at Fribourg, Switzerland. The prototype was designed for small scale operations. Flow rates, temperatures and internal pressures can be instantly measured and graphically visualized. Also, O2 concentrations are measured inside the liquid. CO2 concentrations in the liquid can be measured with a device that is connected to the liquid circuit through a bypass after the membranes.

2018

Low-cost portable Raman instrument, a tool toward counterfeit medication identification
Scientific paper ArODES

Jean-Pascal Bourgeois, Olivier Vorlet

CHIMIA International Journal for Chemistry,  2018, vol. 72, no. 12, pp. 905-906

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Summary:

We have successfully built a low-cost (under 500 CHF) portable Raman spectrometer based on scavenged, consumer electronics. The instrument prototype is designed as a tool to help identify counterfeit medication in low-income coutries. As a proof of concept, we confirmed the presence of acetaminophen, a type of analgesic, in over-the-counter drugs from around the world.

Environmental sciences at universities of applied sciences
Scientific paper ArODES

Simon Crelier, Olivier Vorlet, Philippe Corvini, Peter Lienemann

CHIMIA International Journal for Chemistry,  2018, vol. 72, no.9, pp. 652-656

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Summary:

Three institutes of the Universities of Applied Sciences that are active in Chemistry and Life Sciences present a selection of their activities in the field of environmental sciences. These projects include analytical monitoring, removal of micropollutants, waste reduction and valorization.

2017

Continuous processes and flow chemistry at the Universities of Applied Sciences in Switzerland
Scientific paper ArODES

Christophe Allemann, Roger Marti, Olivier Vorlet, Oliver Martin, Peter Riedlberger, Tobias Leonhardt, Angelo Gössi, Wolfgang Riedl, Jean-Manuel Segura, Simon Crelier

CHIMIA International Journal for Chemistry,  2017, vol. 71, no. 7/8, pp. 525-527

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Summary:

This article provides an overview of activities in the fields of continuous processes, flow chemistry and microreactors at the Universities of Applied Sciences in Switzerland.

Continuous Processes and Flow Chemistry at the Universities of Applied Sciences in Switzerland
Scientific paper

Allemann Christophe, Vorlet Olivier, Marti Roger

CHIMIA, 2017 , vol.  71, pp.  525-527

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2016

On-line monitoring and control of fed-batch fermentations in winemaking
Scientific paper ArODES

Michal Dabros, Giorgio Genasci, Julien Blanchard, Samuel Unterhofer, Olivier Vorlet, Ramon Mira de Orduña Heidinger, Jean-Pascal Bourgeois

CHIMIA International Journal for Chemistry,  2016, vol. 70, no. 12, pp. 900-901

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Summary:

The fermentation of yeast in fed-batch mode shows great potential in winemaking because it allows the concentration of sugars to be kept low and constant throughout the process which, in turn, reduces cell stress and leads to a significant decrease in the production of unwanted secondary metabolites. The implementation of this technique requires reliable on-line analysis of sugar and a robust control strategy to maintain sugar concentrations at defined levels over the course of the fermentation. In this study, a laboratory-scale setup was used to implement and assess a fully automated fed-batch fermentation of Saccharomyces cerevisiae in grape must. Total sugar levels were monitored in-line by FT-MIR ATR spectroscopy and kept constant at 50 g/kg by a modified PI controller regulating the must feed flow rate. Good setpoint tracking and disturbance rejection were achieved in fermentations of up to four days despite occasional yeast sedimentation on the ATR crystal. The controller parameter adaptation strategy needs to be optimized for longer fermentations.

Exhaust air cleaning system from corn stover for reducing ammonia emissions from livestock housing :
Professional paper ArODES
the agar diffusion scratch assay

Olivier Vorlet, Yvan Mongbanziama, Marc Emery, Sylvie Mathieu, Stefan Grass

CHIMIA International Journal for Chemistry ; Ilmac forum, Basel 2016,  2016, vol. 70, no. 9, pp. 646-647

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Summary:

Ammonia emissions from animal facilities have a negative impact on environment and human health. This study develops an air cleaning system from corn stalk impregnated with phosphoric acid to recover ammonia emissions from poultry facilities and produce nitrogen fertilizer. The prototype tested in a poultry facility showed an abatement of >95% of ammonia emissions.

2015

Effect of experimental parameters on water splitting using a hematite photoanode
Professional paper ArODES

Olivier Vorlet, Francisco Giordano, Thierry Chappuis, Christoph Ellert

CHIMIA,  2015, vol. 69, no. 12, pp. 807-808

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Summary:

Many studies designate hematite as a promising material for direct water splitting into hydrogen and oxygen. For a real outdoor application, it is important to consider hourly and seasonal conditions like temperature and sunlight intensity. The performance of an undoped hematite thin-film photoanode was tested in a photoelectrochemical cell under varying conditions of temperature and light intensity. Both parameters show a positive effect on performance under outdoor conditions.

PAT at the Universities of Applied Sciences
Scientific paper ArODES

Michal Dabros, Olivier Vorlet, Roger Marti, Wolfgang Riedl, Gerhard Grundler, Aldo Vaccari, Manfred Zinn, Achim Ecker, Christian Hinderling

CHIMIA International Journal of Chemistry,  2015, vol. 69, no. 7/8, pp. 482-484

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Summary:

An overview of activities in the field of Process Analytical Technologies (PAT) at the Universities of Applied Sciences in Switzerland is presented.

Dosage en continu des sucres et de l'alcool pendant les fermentations par spectroscopie proche infrarouge :
Professional paper ArODES
une opportunité pour l'automatisation des vinifications et les défis oenologiques actuels

Arnaud Pernet, Ramon Mira de Orduña Heidinger, Danielle Widmer, Anik Riedo, Muriel Mertenat, Marilyn Cléroux, Jean-Pascal Bourgeois, Olivier Vorlet, Charles Frohman

Revue suisse Viticulture, Arboriculture, Horticulture,  2015, vol. 47, no. 3, pp. 192-197

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Summary:

La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) est fréquemment utilisée pour l’analyse d’échantillons oenologiques en laboratoire. Le but de ce projet était de développer et valider une méthode d’IRTF permettant le dosage automatique des sucres et de l’éthanol en continu, c’est-à-dire directement dans la cuve de fermentation. Pour cela, une sonde de transflectance submersible a été reliée à un spectromètre IRTF proche infrarouge. Des modèles de calibration pour le glucose, le fructose, les sucres totaux (définis comme glucose + fructose) et l’éthanol ont été développés avec des échantillons d’apprentissage issus de plusieurs fermentations en blanc et en rouge. Une fois validés, ces modèles se sont avérés efficaces pour le dosage en continu des sucres totaux et de l’éthanol pendant les fermentations en conditions de turbidité pratiques, rapprochant ainsi le laboratoire de la cave. La méthode de dosage en ligne permet aussi de réaliser des fermentations fed-batch pour réduire le stress des levures et la production de métabolites secondaires tels que l’acide acétique. Son application sera évaluée pour la fermentation de moûts chargés en acide acétique.

2013

Non-destructive localization and identification of active pharmaceutical compounds by Raman chemical imaging
Professional paper ArODES

Pierre Brodard, Samuel Roth, Olivier Vorlet

CHIMIA,  2013, vol. 67, no. 12, pp. 923-924

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Summary:

Raman spectroscopy is a powerful and non-destructive technique for chemical and structural identification. Based on inelastic scattering of laser light by molecular vibrations, the analysis can be localized on a microscopic area when combined with a microscope. Thus, by moving the sample under the microscope objective and recording a Raman spectrum at each point, a map of the intensity of specific Raman bands can be generated, effectively creating a chemical image of the sample at the microscale. Here, we present an application of this technique for identifying and localizing active pharmaceutical ingredients in a polymer matrix.

CO2 capture by ionic liquids :
Scientific paper ArODES
an answer to anthropogenic CO2 emissions ?

Pauline Sanglard, Olivier Vorlet, Roger Marti, Olivier Naef, Ennio Vanoli

CHIMIA,  67, 10, 711

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Summary:

Ionic liquids (ILs) are efficient solvents for the selective removal of CO2 from flue gas. Conventional, offthe-shelf ILs are limited in use to physisorption, which restricts their absorption capacity. After adding a chemical functionality like amines or alcohols, absorption of CO2 occurs mainly by chemisorption. This greatly enhances CO2 absorption and makes ILs suitable for potential industrial applications. By carefully choosing the anion and the cation of the IL, equimolar absorption of CO2 is possible. This paper reviews the current state of the art of CO2 capture by ILs and presents the current research in this field performed at the ChemTech Institute of the Ecole d'Ingénieurs et d'Architectes de Fribourg.

Non-destructive Localization and Identification of Active Pharmaceutical Compounds by Raman Chemical Imaging
Scientific paper

Brodard Pierre, Roth Samuel, Vorlet Olivier

CHIMIA, 2013 , vol.  67, no  12, pp.  923-924

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CO2 Capture by Ionic Liquids – An Answer to Anthropogenic CO2 Emissions?
Scientific paper

Sanglard Pauline, Vorlet Olivier, Marti Roger, Naef Olivier

CHIMIA, 2013 , vol.  67, no  10, pp.  711-718

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2023

Projets de coopération internationale à l’Institut ChemTech, HEIA-FR (Suisse)
Conference

Dabros Michal, Vorlet Olivier

Colloque international sur le Génie humanitaire, 05.04.2023 - 05.04.2023, Polytechnique Montréal, Canada & on-line

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