La chimie verte et le lancement de nouveaux biomatériaux - 22 février 2006 - 18:25

CHIMIE VERTE - La chimie verte connaît actuellement un fort développement avec l’arrivée de nouveaux biomatériaux, issus de la recherche végétale. L'image de la chimie auprès du public s'est progressivement dégradée au rythme de catastrophes aux conséquences humaines ou écologiques lourdes. La prise de conscience relativement récente de l'étendue et des effets de cette pollution a imposé la nécessité de changer le mode de développement de l'industrie chimique. Ces nouveaux biomatériaux pourront aussi se substituer à ceux contenant des produits toxiques avec lesquels l'homme est en contact quotidien.

Selon l'Institut national de la recherche agronomique (Inra), « la chimie verte, une alternative à la pétrochimie très polluante, se réveille sous l'effet des avancées biotechnologiques et d'une réglementation plus stricte sur les rejets polluants ». La directive Reach, par exemple, adoptée en novembre 2005 par l’Europe, pour l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, révolutionne la chimie européenne. Selon son principe, il incombera, désormais, aux industriels de fournir les preuves toxicologiques que leurs produits sont sûrs, et non plus aux pouvoirs publics de prouver qu’ils sont nocifs. "Les industriels sont maintenant avertis que leurs produits vont être interdits et ne sont tolérés qu'en attente de produits de remplacement", indique Elisabeth Borredon, qui travaille à l'Inra sur un procédé vert de traitement du bois. Ce dispositif dope la recherche et l’innovation.


La chimie verte et le lancement de nouveaux biomatériaux

Divers biomatériaux ont ainsi été crées à l’Inra. L'unité de chimie agro-industrielle de l'INRA, INPT, ENSIACET a développé un nouveau produit de traitement du bois à partir de l'huile de colza : l'ASAM (anhydride succinite d'alkéonoate de méthyle). Il transforme la cellulose du bois en un ester de cellulose qui repousse les insectes xylophages ou mangeurs de bois. Il a l'avantage supplémentaire de réduire les moisissures et de rendre imputrescibles les bois exotiques (tek, iroko, ipé). Il devrait être au point à l'horizon 2008.

L'Inra-Montpellier a aussi développé une résine sans solvant pour remplacer celle à base de formol, utilisée couramment dans le bâtiment, et qui, à certaines doses, peut provoquer des problèmes respiratoires graves. « Cette nouvelle résine est élaborée à partir de gluten de blé ou de maïs, de colza ou de soja. Elle est utilisable pour la fabrication de panneaux de bois aggloméré de fibres naturelles, par exemple paille, chanvre, lin, jute, ramie », Inra.

Le chanvre est aussi fortement utilisé dans tous les domaines de la construction, de l'isolation des toitures et des murs, à la fabrication de béton. « Le chanvre est une plante très avantageuse du point de vue environnemental : elle est très résistante aux maladies et aux parasites, elle ne réclame l'usage d'aucun pesticide et se cultive sans entretien de mai à août », selon Bernard Kurek, chercheur à l'Inra-Reims travaillant sur ces questions.

La chimie verte est née aux Etats-Unis en 1991 avec une première initiative de recherche lancée par l'agence américaine pour la protection de l'environnement. Cette dernière propose la définition suivante : « la chimie verte a pour but de concevoir des produits et des procédés chimiques permettant de réduire ou d’éliminer l’utilisation et la synthèse de substances dangereuses ». Elle repose sur 12 principes :


1. Prévention : il vaut mieux produire moins de déchets qu'investir dans l'assainissement ou l'élimination des déchets.
2. Économie d'atomes : les synthèses doivent être conçues dans le but de maximiser l'incorporation des matériaux utilisés au cours du procédé dans le produit final.
3. Synthèses chimiques moins nocives : lorsque c'est possible, les méthodes de synthèse doivent être conçues pour utiliser et créer des substances faiblement ou non toxiques pour les humains et sans conséquences sur l'environnement.
4. Conception de produits chimiques plus sécuritaires : les produits chimiques doivent être conçus de manière à remplir leur fonction primaire tout en minimisant leur toxicité.
5. Solvants et auxiliaires plus sécuritaires : lorsque c'est possible, il faut supprimer l'utilisation de substances auxiliaires (solvants, agents de séparation...) ou utiliser des substances inoffensives.
6. Amélioration du rendement énergétique : les besoins énergétiques des procédés chimiques ont des répercussions sur l'économie et l'environnement dont il faut tenir compte et qu'il faut minimiser. Il faut mettre au point des méthodes de synthèse dans les conditions de température et de pression ambiantes.
7. Utilisation de matières premières renouvelables : lorsque la technologie et les moyens financiers le permettent, les matières premières utilisées doivent être renouvelables plutôt que non renouvelables.
8. Réduction de la quantité de produits dérivés : lorsque c'est possible, toute déviation inutile du schéma de synthèse (utilisation d'agents bloquants, protection/déprotection, modification temporaire du procédé physique/chimique) doit être réduite ou éliminée.
9. Catalyse : les réactifs catalytiques sont plus efficaces que les réactifs stœchiométriques. Il faut favoriser l'utilisation de réactifs catalytiques les plus sélectifs possibles.
10. Conception de substances non persistantes : les produits chimiques doivent être conçus de façon à pouvoir se dissocier en produits de dégradation non nocifs à la fin de leur durée d'utilisation, cela dans le but d'éviter leur persistance dans l'environnement.
11. Analyse en temps réel de la lutte contre la pollution : des méthodologies analytiques doivent être élaborées afin de permettre une surveillance et un contrôle en temps réel et en cours de production avant qu'il y ait apparition de substances dangereuses.
12. Chimie essentiellement sécuritaire afin de prévenir les accidents : les substances et la forme des substances utilisées dans un procédé chimique devraient être choisies de façon à minimiser les risques d'accidents chimiques, incluant les rejets, les explosions et les incendies.

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