Eh oui, chimie et environnement peuvent s'entendre parfaitement bien ! Contrairement aux idées reçues, l'idée d'une chimie verte, comme on l'appelle, est totalement possible. Bien que tout le monde sache à quel point la chimie fait partie de l'environnement et donc du monde qui nous entoure, ainsi que de nous-mêmes, il faut dire que l'on envisage très peu souvent, en dehors du milieu des chimistes même, la possibilité d'une aide de la chimie pour protéger la planète Terre. Or, la chimie est déjà en train de le faire, et ce n'est pas nouveau !
La chimie et l'environnement : de très bons amis !
Tout d'abord, la chimie constitue entièrement notre environnement, et ne peut donc en aucun cas être mis en opposition avec celui-ci. Cependant, il faut dire que lorsque l'on parle d'envisager l'aide de la chimie pour la protection de l'environnement, autrement dit par le biais de mains humaines qui manipulent les différents éléments, nous avons trop tendance à avoir une première réaction de rejet. Dans nos têtes, bien souvent, avouez-le, nous pensons immédiatement à l'aspect purement artificiel et non naturel de la chimie. Quand on parle de quelque chose qui est chimique, des images nous viennent en tête. Également, il y a l'idée que seule la main de l'humain crée des dégâts.
Or, la chimie présente dans l'environnement elle-même crée des dégâts ! A titre d'exemple, l'environnement naturel lui-même produit beaucoup de neurotoxiques, ainsi que nombre de molécules très dangereuses et néfastes pour l'environnement, finalement. Tout cours de chimie complet vous renseignerait sur le fait que l'arsenic est présent en très grandes quantités dans la nature, de manière totalement naturelle et indépendamment de l'industrialisation de la Terre !
Qu'est-ce que la chimie verte ?
Au contraire donc, l'humain s'est rendu compte assez tardivement des facultés propres à la chimie pour protéger l'environnement et ainsi favoriser le développement durable, par exemple. On a commencé à parler de chimie verte aux Etats-Unis, pour la première fois, dès 1990. Finalement, qu'est-ce que la chimie verte, également appelée écologie chimique ? Rappelons qu'initialement, la définition très globale et "parfaite" de l'écologie est l'étude des interactions entre les différents écosystèmes et entre les individus y résidant. Mais la tendance actuelle veut que la définition s'oriente plutôt vers la protection de l'environnement naturel et la limitation de la présence de la main humaine.
Puisque l'écologie est initialement l'étude des interactions entre les individus des différents écosystèmes, nous pouvons dire que la chimie verte, l'écologie chimique en sorte, correspond quant à elle à l'étude de ces mêmes interactions d'un point de vue purement chimique donc, à savoir, moléculaire. Car oui, tout ce qui est vivant est moléculaire, nécessairement. Mais en plus de cela, tout ce qui est vivant est composé de molécules organiques. La chimie verte va donc se servir de ses atouts d'un point de vue moléculaire.
Il faut savoir que la chimie verte (qui n'a rien à voir avec la chimie des couleurs !) cherche non plus à simplement s'occuper des dégâts et déchets provoqués par l'humain, en curatif donc, mais bien à les empêcher d'exister, en préventif donc plutôt. La chimie verte s'appuie pour cela sur 12 principes établis.
1 - Economiser les atomes
Tout d'abord, il convient d'économiser la matière première, autrement dit, l'ensemble de molécules constituées de plusieurs atomes en l'occurrence. Il faut ainsi récupérer absolument toutes les molécules utilisables u lieu de n'en sélectionner que certaines, ou que certaines parties d'une molécule. On peut ainsi diversifier l'usage de ces différentes molécules, avec des applications aussi bien dans l'industrie pharmaceutique que dans la cosmétique, l'agro-alimentaire, l'énergie… Si cela peut paraître aisé à dire et évident, cela est beaucoup moins facile dans la pratique car il faut alors des outils de séparation très puissants pour séparer les molécules.
2 - Produire et utiliser des produits chimiques plus sûrs
Les produits utilisés doivent être, dans le cadre de la chimie verte, moins nocifs et plus sûrs, aussi. Grâce à la chimie, nous sommes capables de créer des milliers et des milliers de molécules. Dans le cadre de la chimie verte, il faudrait pouvoir concevoir de nouvelles molécules plus efficaces et surtout plus sûres, et donc moins toxiques pour l'humain.
3 - Trouver des alternatives aux produits chimiques dangereux
Par le biais de la chimie verte, il doit être possible de mettre de côté le benzène ou encore le chloroforme afin de réduire l'utilisation de solvants et auxiliaires dangereux.
4 - Utiliser plus de matières premières renouvelables
Si nous parlions plus haut de tenter de limiter le "gâchis d'atomes et de molécules", il s'agit ici plutôt d'envisager d'utiliser des ressources dites fossiles. Nous en entendons parler depuis quelques décennies, et en effet, il s'agit de trouver des alternatives aux énergies utilisées aujourd'hui, au risque qu'elles ne se réduisent considérablement. Pourquoi, selon ce principe de la chimie verte, ne pas utiliser en plus grande quantité les éléments courants de notre quotidien pour créer de l'énergie, tels que les déchets animaux, les déchets agricoles ou encore les déchets urbains ?
5 - Réduire la quantité de déchets dus à l'humain
Si tout produit chimique se transformera nécessairement tôt ou tard en déchet, on peut tenter de limiter la rapidité de ce phénomène. Egalement, il faudrait faire en sorte que l'ensemble de ces produits soient dégradables et non dangereux une fois sa dégradation naturelle débutée.
6 - Préférer les réactions directes aux étapes intermédiaires trop nombreuses
Lorsqu'elles sont en trop grand nombre, les différentes étapes chimiques provoquent nécessairement un plus grand nombre de produits devenant par la suite des déchets.
7 - Utiliser en grande majorité les procédés catalytiques
Pourquoi ? Parce que les catalyseurs permettent des réactions chimiques et, par là, accélèrent la vitesse de réaction, ce qui amoindrit l'énergie à apporter pour cela. Avec les procédés catalytiques et non les procédés classiques, les catalyseurs demeurent réutilisables puisqu'ils sont recyclables.
8 - Améliorer le rendement énergétique en économisant au maximum
Il s'agit de l'un des principes les plus connus parmi les 12 énoncés de la chimie verte. Economiser l'énergie afin de limiter les fameuses dépenses énergétiques est l'un des slogans les plus représentés. Il s'agit de trouver d'autres sources d'énergie, également, et de concevoir des matériaux plus efficaces. Les trois sont liés.
9 - Limiter la pollution à la source
Tenter d'envisager des procédés moins polluants dans l'avenir, grâce à la chimie.
10 - Se rendre compte réellement de l'empreinte laissée par les produits chimiques utilisés actuellement
L'environnement devrait, selon ce principe, être soumis à de très réguliers examens afin d'estimer presque de site les éventuels dégâts causés par les réactions chimiques : pollution, agents chimiques biologiques toxiques présents…
11 - Préconiser des systèmes de synthèses moins nocifs
Les synthèses chimiques devraient être plus sécurisantes et moins toxiques, donc.
12 - Limiter les risques des accidents possibles
Par accidents, nous sous-entendons ici tout ce qui est lié à une trop forte utilisation de produits toxiques pour l'humain, un mauvais choix de matières premières chimiques… La liste est plus longue, mais globalement, les potentiels risques liés à ces problèmes sont les suivants : explosions, incendies, émissions de composés chimiques dangereux… En cuisine, la chimie est partout. Et bien figurez-vous qu'en environnement aussi !
La chimie verte n'est donc en aucun cas uniquement tournée vers les énergies renouvelables, car vous voyez bien qu'il s'agit d'agir sur tout un ensemble de secteurs ! Les principes de la chimie verte permettent d'agir à la fois au moment de la conception, de la production ainsi que de l'utilisation de l'ensemble des éléments et produits chimiques dangereux et/ou toxiques.
Des exemples mêlant chimie et progrès pour l'environnement
Et maintenant, il nous faut des exemples concrets !
Les briques élémentaires remplacées
En chimie, l'on appelle "briques élémentaires" un ensemble de molécules simples pouvant être assemblées afin de former des combinaisons à trois dimensions. En ce qui concerne la chimie organique, la chimie du vivant exclusivement donc, il faut savoir qu'on trouve énormément de briques élémentaires combinées ente elles, justement. C'est ce qui définit en réalité la grande majorité des propriétés d'un être vivant : sa solubilité, sa stabilité métabolique, son magnétisme…
On utilise ces mêmes molécules pour la synthèse de médicaments et de produits dans la cosmétique, ce qui va totalement dans le sens de la chimie verte donc !
Utilisation de déchets plastiques pour créer des briques… de construction !
La science n'a plus de limites… Nous parlions juste au-dessus de briques élémentaires, mais nous parlons à présent également de briques de construction, comme matériaux ! On voit de plus en plus apparaître des sortes d'outils de construction dits "verts", "écologistes" donc ! Ainsi, on crée désormais des briques de construction de maisons et bâtiments à partir de PVC recyclé, de déchets de fibres végétales ou encore de sable !
Pour aller plus loin encore, de nombreux chercheurs imaginent utiliser le polymère de caoutchouc afin de le compresser et de le chauffer pour en faire un matériau de construction dit "vert" ! On pourrait même envisager, donc, de se passer complètement, éventuellement, du béton…
S'inspirer de la conversion du CO2 par les plantes en matière organique
Parmi les très nombreuses observations que la chimie a pu permettre de faire, on observa que les plantes exécutent ce que l'on appelle le phénomène de photosynthèse : elles transforment le dioxyde de carbone présent dans l'air en matière organique par le biais de la photosynthèse, à l'origine de toute vie ! Les chercheurs en chimie s'y intéressent et tentent de développer des techniques permettant de convertir le CO2 dans l'air en carburant éventuel pour le futur… On peut bien créer des parfums, alors, nous devrions réussir ceci !
Les métiers de la chimie pour protéger l'environnement
Tous les métiers de la chimie sont aujourd'hui formés à la question de l'environnement et de sa protection. Le chimiste, dans son quotidien, doit notamment vérifier si l'eau vendue est de bonne qualité et s'il y a présence de carburants ou encore de médicament ! Mais il évalue aussi quotidiennement la qualité de l'eau et de l'air, par exemple…
Quant à l'ingénieur de l'environnement, il doit notamment minimiser au maximum les déchets produits par l'humain et son industrialisation notamment… Il met également en place de nouveaux traitements, et il valorise certains déchets. Son rôle n'est donc pas à prendre à la légère !
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