Généralités sur la chimie verte et durable

Tendance lourde et par nature transversale, la chimie verte et durable correspond à l’application du concept de développement durable à l’industrie chimique. Celle-ci fait son apparition au début des années 90 et repose sur 12 principes :

 

  Les 12 principes de la chimie verte
  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 convient de 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.

 

La chimie verte semble être conduite à se développer pour plusieurs raisons : la prise de conscience globale de la nécessité d’évoluer vers un développement durable se traduit d’une part par une pression accrue de l’opinion publique sur les industries polluantes et la mise en place de législations toujours plus contraignantes. Un industriel peut d’autre part tirer profit de la mise au point d’un procédé vert par la réduction des coûts et ainsi disposer d’un avantage technologique sur la concurrence.

La chimie verte doit également surmonter plusieurs barrières dont la principale semble être constituée par les difficultés techniques et économiques à la mise au point des procédés.

Dans ce  cadre, quatre grandes tendances technologiques ont été identifiées comme prioritaires  à moyen terme (c’est-à-dire 5 ans) par le Ministère de l’Industrie (1), dont trois reposent sur les principes de la chimie verte   :

 

Technologie

Description

Marchés

Acteurs

Procédés catalytiques

La catalyse favorise généralement la réduction des consommations d'énergie, la diminution des efforts de séparation puisqu'elle augmente la sélectivité des réactions, et enfin la diminution de la quantité de réactifs utilisés

3 segments : polymères et produits chimiques, protection de l’environnement, raffineries…

Pôle de compétitivité Axelera

Biotechnologies industrielles

Les biotechnologies industrielles (ou biotechnologies blanches) sont l’application de la biotechnologie pour les procédés et la production de produits chimiques, de matériaux et d’énergie (enzymes et micro-organismes)

Industrie chimique au sens large, industrie agroalimentaire, textile…

Prévision : passage de 5 à  10-20 % de la production totale des industries chimiques en 2010.

Pôles de compétitivité « Industries et agroressources » et  « Agroressources et biotechnologie »

Chimie analytique

La chimie analytique permet de s'assurer de la qualité des matières  premières, vérifier le bon  déroulement de la fabrication, pour, enfin, analyser le produit fini avant de le commercialiser. C'est sur la  chimie analytique que s'appuie l'assurance qualité.

Industrie chimique au sens large

CNRS,             Universités              Grandes écoles

Nanotechnologies

Les nanotechnologies naturelles ou artificielles partent des atomes pour les assembler entre eux. On parle de nanomatériaux jusqu'à la taille de 100 nanomètres,

Ensemble de l’industrie à travers la production de nano-objets (nanotubes de carbone…), nanomatériaux, nanocomposites…

Groupe de travail « Nanomatériaux» rassemblant acteurs publics et privés

 


(1) Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, Technologies clés 2010.

 

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