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Depuis l’aube de l’humanité, les sociétés humaines se sont  initiées et développées à partir de produits renouvelables (bois, cuir, huiles, fibres végétales,…) qui ont donné les fondements de l’industrie chimique avant l’avènement du charbon puis du pétrole.  Le XXè siècle a ainsi été celui du tout « fossile« , où le développement humain et industriel s’est fait sur la base de ressources fossiles et non renouvelables.

Et si ce siècle n’était que parenthèse ? Et si la chimie  des végétaux – au sens industriel du terme – reprenait ses droits dans le futur ?

Petite définition tout d’abord : la chimie verte est notamment la chimie des nouvelles énergies, des nouveaux produits et matériaux issus de l’agriculture.

Bien sûr, certaines batailles sémantiques existent encore puisque pour certains, la chimie verte reste « l’ensemble des principes et des techniques pour réduire ou éliminer l’usage ou la formation de substances dangereuses et/ou toxiques dans la conception, la production et l’utilisation des produits chimiques« . Dans ces cas là, il ne s’agit pas uniquement de végétaux, mais de tout ce qui peut minimiser les impacts des produits.

Quoi qu’il en soit, pour se substituer au pétrole, de nombreux pas sont encore nécessaires, et la chimie  verte, ou celle des végétaux doit encore démontrer son efficacité industrielle, économique et environnementale.

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Pourtant, les végétaux pourraient remplacer le pétrole dans la majorité des processus industriels. Ils ont de nombreux avantages :

  • – ils sont renouvelables,
  • – ils sont biodégradables
  • – leur production ne contribue pas ou peu à l’émission de gaz à effet de serre.

Sur le site de l’INRA, on peut ainsi lire

« Le concept de valorisation non alimentaire  est un terme récent, créé à l’aube des années 1980 pour répondre aux excédents agricoles. Depuis cette dynamique s’est transformée en assimilant la logique du développement durable à l’encontre d’une logique productiviste. Les avancées scientifiques dans les plantes,  les technologies de transformation, les biotechnologies permettent d’envisager à terme que des produits de la chimie verte du carbone renouvelable, substituables et compétitifs, remplaceront ceux issus des matières fossiles, dans les domaines des énergies, des matériaux, de la chimie fine.

En 2005,  l’académie américaine des sciences a déclaré que les sciences biologiques vont vraisemblablement avoir le même impact sur la formation de nouvelles industries que les sciences physiques et chimiques l’ont eu au XXe siècle.« 

Il n’y a qu’à voir le nombre d’applications déjà développées sur la base des agro-ressources comme le montre le schéma suivant :

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Quoi qu’il en soit, étant considérée comme orientée « tout végétal » ou pas, il est intéressant de voir que les scientifiques ont accordé leurs violons pour définir les « Principes fondateurs » de cette chimie verte. Sur des documents du CNRS (pour rester chauvin… mais ces principes ont été définis en 1998 par des scientifiques américains), on peut ainsi trouver ces 12 préceptes :

  • 1- La prévention de la pollution à la source en évitant la production de résidus.
  • 2- L’économie d’atomes et d’étapes qui permet de réaliser, à moindre coût, l’incorporation de fonctionnalités dans les produits recherchés tout en limitant les problèmes de séparation et de purification.
  • 3- La conception de synthèses moins dangereuses grâce à l’utilisation de conditions douces et la préparation de produits peu ou pas toxiques pour l’homme et l’environnement.
  • 4- La conception de produits chimiques moins toxiques avec la mise au point de molécules plus sélectives et non toxiques impliquant des progrès dans les domaines de la formulation et de la vectorisation des principes actifs et des études toxicologiques à l’échelle cellulaire et au niveau de l’organisme.
  • 5- La recherche d’alternatives aux solvants polluants et aux auxiliaires de synthèse.
  • 6- La limitation des dépenses énergétiques avec la mise au point de nouveaux matériaux pour le stockage de l’énergie et la recherche de nouvelles sources d’énergie à faible teneur en carbone.
  • 7- L’utilisation de ressources renouvelables à la place des produits fossiles. Les analyses économiques montrent que les produits issus de la biomasse représentent 5 % des ventes globales de produits chimiques et pourraient atteindre 10 à 20 % en 2010. Plus de 75% de l’industrie chimique globale aurait alors pour origine des ressources renouvelables.
  • 8- La réduction du nombre de dérivés en minimisant l’utilisation de groupes protecteurs ou auxiliaires.
  • 9- L’utilisation des procédés catalytiques de préférence aux procédés stoechiométriques avec la recherche de nouveaux réactifs plus efficaces et minimisant les risques en terme de manipulation et de toxicité. La modélisation des mécanismes par les méthodes de la chimie théorique doit permettre d’identifier les systèmes les plus efficaces à mettre en oeuvre (incluant de nouveaux catalyseurs chimiques, enzymatiques et/ou microbiologiques).
  • 10- La conception des produits en vue de leur dégradation finale dans des conditions naturelles ou forcées de manière à minimiser l’incidence sur l’environnement.
  • 11- La mise au point des méthodologies d’analyses en temps réel pour prévenir la pollution, en contrôlant le suivi des réactions chimiques. Le maintien de la qualité de l’environnement implique une capacité à détecter et si possible à quantifier, la présence d’agents chimiques et biologiques réputés toxiques à l’état de traces (échantillonnage, traitement et séparation, détection, quantification).
  • 12- Le développement d’une chimie fondamentalement plus sûre pour prévenir les accidents, explosions, incendies et émissions de composés dangereux.

On imagine alors facilement ce que pourrait être un futur ou la science, au delà du simple principe de précaution, utilise ces règles comme lignes directrices. Et moi, de répéter mes questions : Et si le XXè siècle n’était qu’une parenthèse ? Et si la chimie verte ou celle des végétaux reprenait ses droits dans le futur ?

Pour aller plus loin :

++ Chimie verte sur Wikipedia

++ Green chemistry institute

++ ouvrages spécialisés sur Amazon

Les végétaux peuvent remplacer le pétrole dans la majorité des process de l’industrie chimique. Ils ont l’avantage d’être renouvelables, biodégradables et leur production ne contribue pas ou peu à l’émission de gaz à effet de serre. La chimie verte est notamment la chimie des nouvelles énergies, des nouveaux produits et matériaux issus de l’agriculture. Mais pour se substituer à la pétrochimie, cette chimie verte doit encore démontrer son efficacité industrielle, économique et environnementale

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