Synthèse chimique : une chimie plus « développement durable »

DéchetsDéchets, consommation d'énergie... La transformation industrielle doit elle aussi devenir plus verte. Les chimistes doivent tenir compte des différentes étapes de cette transformation, qui posent de nombreux problèmes, pour proposer une chimie tournée vers le développement durabledéveloppement durable.

Les chimistes travaillent sur des procédés industriels respectueux de l'environnement, pour promouvoir le développement durable au stade de la fabrication. © Montreal.ca- Flickr CC by-nc-sa 2.0

Procédés chimiques industriels : quels écueils ?

Les principaux problèmes que peuvent poser les procédés chimiques industriels sont entre autres : l'utilisation de grandes quantités de solvants organiques, la génération de produits secondaires qui constituent souvent des déchets à traiter, l'utilisation importante d'énergie (pour le chauffage des réacteurs par exemple), ou encore les faibles rendements dus à de nombreuses étapes nécessaires pour accéder au produit final. Les chimistes doivent donc prendre en compte de multiples facteurs lorsqu'ils mettent au point des réactions chimiques, à l'échelle du laboratoire comme à l'échelle industrielle.

Des pistes de solutions

C'est ainsi que se développe par exemple la « chimie dans l'eau » pour éviter l'utilisation massive de solvants polluants, les réactions chimiques associant deux phases, qu'elles soient liquides (comme les liquides ioniques ou l'eau), solidessolides ou gazeuses, pour faciliter les purifications, ou encore de la catalysecatalyse (homogène, hétérogène ou enzymatiqueenzymatique). Parmi les réactions très prisées par les chimistes, citons la métathèse des oléfines, les réactions de couplages catalysés par le palladiumpalladium ou encore les réactions de la « chimie click », qui permettent toutes, en une étape et avec peu d'énergie, d'obtenir une grande variété de motifs moléculaires, en générant très peu, voire aucun produit secondaire ^[3].

À l'heure actuelle, les recherches en synthèse chimique trouvent leurs applicationsapplications majoritairement à l'échelle du laboratoire. Alors que les matériaux venant du pétrolepétrole ont été très optimisés pour des productions en usine, il faudra encore du temps pour un remplacement de grande envergure par les matériaux biosourcés, tout en garantissant une rentabilité économique...

^[3] a) Astruc D., La métathèse : de Chauvin à la chimie verte, L'Act. Chim., 2004, 273, p. 3 ; b) Tkatchenko I., Le couple palladium-carbone invité à Stockholm : retour sur les prix Nobel 2010, L'Act. Chim., 2010, 346 p. 6 ; c) Bernard J., Drockenmuller E., Fleury E., Pascault J.-P., Fontaine L., Daniel J.-C., La « chimie click » : quelles perspectives pour les polymèrespolymères ?, L'Act. Chim., 2010, 344, p. 51.