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Actu-Environnement

Les préoccupations environnementales s'insèrent progressivement dans le secteur de la chimie

Premier secteur concerné par la directive Reach, la chimie va devoir se mettre au vert. Pour cela elle mise sur de nouvelles molécules, de nouveaux procédés et de nouvelles voies de recherches pour limiter son impact sur l'environnement et la santé.

Risques  |    |  Florence Roussel Actu-Environnement.com
Adoptée en novembre 2005 par l'Europe, la réglementation Reach pour l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, bouleverse le paysage de la chimie européenne. Son principe est simple : désormais, il incombera aux industriels de fournir les preuves toxicologiques que leurs produits sont sûrs, et non plus aux pouvoirs publics de prouver qu'ils sont nocifs. Ce dispositif va probablement induire plus de tests, une meilleure connaissance des risques, plus de transparence et, espérons-le, le remplacement des substances les plus préoccupantes pour la santé et l'environnement. De quoi doper la recherche et l'innovation. Pour la recherche, les conséquences de Reach seront bénéfiques non seulement pour la mise au point de produits de substitution innovants, mais également pour le développement de tests performants et économiques explique Brigitte Diers, Directrice de l'unité « Prévention du risque chimique » du CNRS et chargée de mission « Hygiène et sécurité » au département Chimie de l'organisme. Et la chimie française en a bien besoin. En perte de vitesse selon le « Rapport sur l'avenir de l'industrie chimique en France à l'horizon 2015 », ses acteurs misent sur la réglementation Reach pour relancer l'innovation, la recherche et les vocations, plus particulièrement dans le secteur de la chimie verte.

Basée sur des techniques visant à réduire ou éliminer l'usage ou la formation de substances dangereuses dans la chimie, la chimie verte tente de répondre aux attentes de la société actuelle de plus en plus méfiante envers l'industrie chimique. Les chercheurs doivent trouver des solutions nouvelles pour créer une chimie plus propre et plus sûre mais qui reste compétitive. Alors dans les laboratoires, la tendance se généralise et nombreux sont ceux qui ont déjà pris part à cette mutation. Mais attention, il ne s'agit pas de céder à un effet de mode qui consisterait à rendre une étape isolée d'un procédé moins polluante sans tenir compte des étapes en amont et en aval, prévient Jean-Claude Guillemin, directeur CNRS du laboratoire Synthèses et activations de biomolécules (SAB) de Rennes. La chimie verte ne se conçoit que dans le bilan global d'un procédé, ajoute-il.
D'ailleurs, l'un des principaux axes de recherche de ce laboratoire consiste à élaborer des molécules biodégradables destinées à la fabrication de nouveaux détergents, cosmétiques voire de médicaments à travers des procédés moins polluants et moins consommateurs d'énergie. Une équipe s'est par exemple, penchée sur un problème rencontré par l'industrie routière. Les émulsifiants utilisés pour fluidifier les bitumes avant leur application sur les routes se dispersent dans le sol une fois le bitume appliqué. Or ils sont généralement non biodégradables et toxiques, notamment pour les espèces aquatiques. L'équipe a réussi à mettre au point et à synthétiser un émulsifiant produit à partir de la glycine bétaïne, un des coproduits de l'industrie sucrière de la betterave, d'alcools et d'amines gras des huiles de tournesol et de colza. Biodégradable, moins toxique, cette substance est obtenue par un procédé qui ne nécessite pas de solvant, ne produit pas de rejet et qui utilise des matières premières végétales jusqu'alors peu ou pas valorisées en dehors du domaine alimentaire. Après une phase expérimentale sur route, le projet arrive aujourd'hui à l'étape de développement industriel pour la production à grande échelle.
Une autre équipe de chercheurs du CNRS de Grenoble a mis au point et breveté la semaine dernière un procédé chimique permettant de préparer de la cellulose oxydée sans utiliser de solvants. Ce type de cellulose possède un ensemble de propriétés remarquables : hémostatique, activité anti-microbienne, bio-résorption, chélation, etc. Le procédé d'oxydation de la cellulose est à l'origine basé sur l'utilisation d'un agent oxydant, le dioxyde d'azote en solution dans des solvants perfluorés. L'innovation consiste à remplacer ces solvants onéreux et problématiques pour l'environnement par du CO2 supercritique. Ce dernier complètement inerte dans les conditions réactionnelles, possède une parfaite innocuité, est totalement recyclable et est disponible à l'état pur pour des coûts modérés. Cette innovation permettra, en particulier, de développer l'usage de la cellulose pour des applications de haute technologie, comme les nanomatériaux ou les implants biomédicaux.

Pour les chercheurs, il s'agit donc de mettre au point de nouveaux procédés, mais aussi de changer leur propre façon de travailler. Nous nous devons, au sein même de nos laboratoires, de suivre les réglementations en matière de sécurité et de respect de l'environnement, précise Jean-Yves Lallemand, Directeur de l'Institut de chimie des substances naturelles (ICSN) du CNRS. Au même titre que les industriels, les chercheurs sont responsables des déchets qu'ils produisent et de leur élimination en bonne et due forme. De ce fait, ils doivent intégrer cette problématique dans leur stratégie de recherche. Concrètement, nous travaillons sur des quantités de plus en plus petites, ce qui nous permet de réduire les sous-produits de réaction et les déchets, poursuit Jean-Yves Lallemand. Nous recherchons des réactions de substitution pour éviter l'utilisation de réactifs toxiques. Par ailleurs, nous nous efforçons de diminuer les quantités de solvants en développant par exemple des réactions multicomposants : au lieu de réaliser plusieurs réactions successivement, on les réalise en même temps, ce qui permet d'utiliser une seule et même quantité de solvant pour l'ensemble des réactions.

D'autres stratégies sont déployées au sein des laboratoires comme l'utilisation plus systématique d'un catalyseur au sein des réactions chimiques. Cet élément solide ou liquide accélère la vitesse de la réaction et permet d'économiser de l'énergie. N'étant pas détruit lors de cette dernière, il peut être souvent récupéré et réutilisé. De plus, il favorise la formation du produit recherché et évite la formation de co-produits ou sous-produits non désirés.
80 % des produits manufacturés actuellement présents dans l'environnement comme les plastiques et les carburants sont obtenus par des procédés catalytiques. Alors, à l'heure où l'industrie chimique souhaite évoluer, ces procédés intéressent et une vingtaine de laboratoires en France cherchent à améliorer les procédés catalytiques existants et à en découvrir de nouveaux par exemple pour la fabrication de médicaments ou des biocarburants. Nous développons des catalyseurs qui transformeront le bioéthanol issu de la biomasse en carburant de type Diesel, et d'autres qui permettront de valoriser les sous-produits de cette filière, comme la lignine, explique François Fajula, du laboratoire de matériaux catalytiques et catalyse en chimie organique (LMC3O) de Montpellier.
Autre exemple, des chercheurs du Laboratoire d'application de la chimie à l'environnement (Lace) de Lyon ont récemment mis au point un procédé pour rendre l'eau potable par photocatalyse solaire. Ce procédé, qui permet à la fois d'éliminer les substances toxiques, comme les pesticides et les colorants, et de désinfecter l'eau, fonctionne d'ores et déjà dans six pays d'Afrique du Nord et d'Amérique latine.

Les chercheurs ont d'autres techniques en vue pour limiter les impacts de la chimie grâce aux nouveaux outils offerts par les micro- et les nanotechnologies (respectivement 10-6 et 10-9). L'heure est aux picolitres (10-12), aux molécules construites sur mesure et aux réactions confinées dans de minuscules canaux du diamètre d'un cheveu. L'utilisation de milliers de petites gouttes de réactif permet de répéter en un temps record et avec très peu de produit des milliers de fois la même réaction et d'en tirer un maximum d'informations. Ce qui signifie des économies de substances nocives comme les solvants, d'énormes gains de temps et de sécurité sur les réactions explosives, une efficacité et un contrôle accrus des réactions par leur confinement, etc.

Ces technologies ne sont pas de simples jeux scientifiques. Un projet européen dénommé Impulse réunissant douze universités et centres de recherche et huit industriels de l'industrie chimique, a pour ambition d'intégrer les réacteurs microstructurés ou d'autres outils de cette échelle à la chaîne industrielle. Il comprend notamment la conception de procédés et d'équipements pour l'industrie pharmaceutique, la chimie fine ou la chimie appliquée aux produits de grande consommation et pourrait aboutir d'ici trois ans.

Réactions4 réactions à cet article

 
mauvais titre

Votre titre est faux. Cela fait longtemps que la chimie se préoccupe d'environnement...

Arnaud
 
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Re:mauvais titre

Ok, le titre est peut-être un peu réducteur... mais pour être chimiste, je peux te garantir que pour de nombreuses industries chimiques, l'environnement reste le cadet des soucis... sur les sites de prodution en tout cas !

Mais cela reste le plus grave !

Daaaaaaaavid

Pas temps que ça | 10 février 2006 à 10h38
 
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Re:mauvais titre

Que la chimie prenne en compte l'environnement, oui mais en tant que secteur de recherche.
Qu'elle l'ai intègré dans ses pratiques de travail, je ne crois pas, en tout cas pas depuis si longtemps que çà.
Pendant mes études j'ai été amené à travailler dans les labos, je ne vous raconte pas combien de litres de réactifs et autres produits plus ou moins toxiques j'ai versé dans l'évier !!!!!

XX | 10 février 2006 à 11h43
 
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Sans sujet

Pas de message

Anonyme | 18 mai 2006 à 16h25
 
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