1. Introduction

Chimie et développement durable

La Chimie, omniprésente dans notre mode vie (photo, automobile, pharmacie, peintures, hygiène, communication…) et dans tous les secteurs industriels, est montrée du doigt avec insistance au point que « produits chimiques » et « procédés chimiques » sont synonymes de « péril ».

Une image « surexposée » par :

Les Chimistes en tirent les enseignements, agissent et restent les plus réglementés.

Les Sciences Chimiques, qui explorent « la constitution atomique et moléculaire de la matière et les interactions spécifiques de ses constituants » sont bien sur incontournables, aussi apparaissent des appellations confuses visant à composer avec les a priori du grand public : Chimie verte ou green chemistry (termes que nous réserverons à l’application des 12 principes proposés par Anastase), Chimie des substances naturelles (à ne pas confondre avec le précédent), Chimie douce, Bio-Chimie (avec notamment la catalyse enzymatique)…

Cependant le développement des Sciences de la Chimie (Catalyse, Chimie organique, Chimie analytique, Polymères, cinétique, Biochimie, microbiologie, fermentations, Génie des procédés, chimiométrie, Modélisation moléculaire…) est un impératif pour faire face aux grands défis planétaires. Elles sont des Sciences clés pour l’avènement d’un « Développement Durable ».

Le concept de « Développement Durable » est largement admis depuis près de 20 ans pour faire face aux grands défis de la planète découlant pour la plupart des activités humaines (pauvreté, sécurité, santé, limitation des ressources, gestion de l’eau, pollutions de l’eau, de l’air et des sols, déchets, atteinte à l’atmosphère, biodiversité…).

Définition du Développement durable

« C’est un mode de développement qui vise à répondre aux besoins actuels sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs. » (rapport Bruntland 1987).
C’est donc un mode de développement

Nombreux sont les acteurs de la Chimie qui oeuvrent dans ce sens. De nombreuses organisations/entreprises, internationales et nationales, ont intégré ce concept dans leurs réflexions et actions stratégiques.

Quelle que soit l’approche envisagée, les connaissances de Chimie (sciences chimiques, techniques, biotechnologies, génie des procédés…) sont indispensables pour la mise en œuvre de ce concept. Les apports de la Chimie sont connus :

Social-Sociétal :
Médicaments, Produits pour l’hygiène, Détection des mycotoxines, Protection contre les insectes, Mesures des expositions/Protection des personnes, Informatique/Communication, Conservateurs, Textiles…

Environnement :
Procédés propres et surs, traitement des effluents de tous les secteurs (catalyseurs…), Procédés de recyclage, Bio-énergies, Matières premières renouvelables, Analyse de traces, compréhension des éco-systèmes, compréhension du devenir des produits (Ozone…)

Economique :
Les produits issus de la Chimie alimentent tous les secteurs économiques (Automobile, Bâtiment, Textile…) et ses innovations sont source de croissance (Vitrages auto-nettoyants, Polymère bio-dégradables…)

Stratégique :
Réponses aux attentes des clients et Secteurs clients, sensibilisés aux enjeux écologiques
Positionnement français favorable pour les matières premières renouvelables (Agriculture)

Illustrations

Voir aussi :

Procédé propre

Img001

Réussite de la réduction des pollutions au Plomb

La pollution par le Plomb a été catastrophique mais revient au niveau pré-industriel.

Teneur en Pb dans des carottes glaciaires (pg de Pb/g de glace) :

Source : J.M. Basset

Elimination des effluents soufrés

Absorption

H2S (CO2) par MEA (HO-CH2-CH2-NH2) ou DEA

Img002

Procédé Claus

2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O
2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O (Alumine/TiO2)

Img003

Potentiel des ressources agricoles

Répartition des produits chimiques dans la biomasse

Img004

Stratégie de fabrication "produits d’usage" uniquement basée sur la biomasse

Img005
Source : DOW


Img006
Source : J.M. Basset

Autres exemples possibles :
Médicaments, Produits pour l’hygiène, Détection des mycotoxines, Protection contre les insectes, Mesures des expositions/Protection des personnes, Informatique/Communication, Conservateurs, Textiles, … Procédés propres et surs, traitement des effluents de tous les secteurs (catalyseurs, …), Procédés de recyclage, Bio-énérgies, Matières premières renouvelables, Analyse de traces, compréhension des éco-systèmes, compréhension du devenir des produits (Ozone, …), …
Vitrages auto-nettoyants, Polymère bio-dégradables, …), …
les matières premières renouvelables (Agriculture)

Chimie durable

Principes de Chimie Durable

1987 : Commission des Nations Unies (Commission Brundtland)
Attention : le développement économique pourrait conduire à une détérioration au lieu d'une amélioration de la qualité de vie.
Conclusion : le développement doit satisfaire les besoins présents sans compromettre les possibilités que doivent avoir les générations futures à satisfaire leurs propres besoins.

1990 : L'Agence pour la protection de l'environnement EPA lance le mouvement pour la chimie verte :

« Développer des technologies chimiques innovantes pour réduire ou éliminer l'emploi et la formation de substances dangereuses dans la conception, la fabrication, l'utilisation des substances chimiques ».

Les 12 commandements de la « Chimie Verte »

  1. Éviter les rejets plutôt que d'avoir à les traiter
  2. Utiliser le maximum des atomes mis en jeu dans la réaction
  3. N'utiliser et ne produire que des produits non toxiques pour l'homme et l'environnement
  4. Le produit recherché doit être efficace avec la toxicité la plus réduite
  5. Limiter les auxiliaires de synthèse (solvant, agents de séparation) et n'utiliser que des produits non toxiques
  6. Limiter les dépenses énergétiques pour réaliser les réactions (température et pression ambiantes)
  7. Rechercher les matières premières renouvelables
  8. Éviter les schémas de synthèse avec protection - déprotection
  9. Rechercher les réactions catalytiques, éviter le "catalyseur"stoechiométrique
  10. Les produits de synthèses doivent être conçus pour ne pas persister dans l'environnement et ne pas donner de produit de dégradation instable
  11. Rechercher les techniques d'analyses et de contrôle en ligne pour limiter les effets de mauvais fonctionnement du procédé
  12. Rechercher des produits et procédés minimisant les risques d'accidents
Résultats attendus pour l'industrie et la société
Img007 (58K)
La chaîne de la chimie durable
Img008 (84K)