CHIMIEChimie durable

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Une approche de la chimie durable : la « chimie verte »

En 1991, l'agence américaine pour la protection de l'environnement (Environmental Protection Agency) lance la première initiative de recherche en « chimie verte » (green chemistry) en proposant 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. » Le mot « dangereuses » est pris ici au sens le plus large : le danger peut être physique (substance inflammable, explosive...), toxicologique (cancérigène, mutagène...) ou global (destruction de la couche d'ozone, changement climatique...).

Cette définition a été précisée en 1998 à l'aide de douze principes par les chimistes américains Paul T. Anastas et John Charles Warner, qui ont contribué à l'émergence et à la diffusion du concept de chimie verte.

1. Prévention : mieux vaut produire moins de déchets qu'investir dans leur assainissement ou leur élimination.

2. Économie d'atomes : les synthèses doivent maximiser l'incorporation des matériaux utilisés au cours du procédé dans le produit final.

3. Synthèses chimiques moins nocives : les méthodes de synthèse doivent utiliser et créer des substances faiblement ou non toxiques pour les humains et sans conséquences sur l'environnement.

4. Conception de produits chimiques moins dangereux : lorsqu'on cherche des produits chimiques capables de remplir une certaine fonction, il faut concevoir les moins toxiques.

5. Solvants et auxiliaires moins dangereux : lorsque c'est possible, 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 : si possible, les matières premières utilisées doivent être renouvelables plutôt que non renouvelables.

8. Réduction de la quantité de produits dérivés : si 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. (On parle de proportions stœchiométriques lorsque les réactifs sont introduits dans les proportions de l'équation de la réaction chimique. Les réactifs catalytiques sont introduits en proportion plus faible.) 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, afin 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. Privilégier une chimie moins dangereuse afin de prévenir les accidents : les substances et leur forme utilisées dans un procédé chimique doivent être choisies de façon à minimiser les risques d'accidents chimiques, comme les rejets, les explosions et les incendies.

Ces principes, parfois reformulés, sont aujourd'hui très largement admis comme base de la chimie durable au point que les appellations chimie verte et chimie durable sont parfois considérées comme équivalentes. Des programmes de recherches visant à intégrer un ou plusieurs de ces principes lors de la mise en œuvre d'une synthèse ou d'un procédé chimique sont financés partout dans le monde.

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Déshydrohalogénation

Déshydrohalogénation
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Chimie durable : économie d'atomes

Chimie durable : économie d'atomes
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Synthèse de l'isocyanate

Synthèse de l'isocyanate
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  • : docteur en chimie théorique, professeur agrégé à l'École normale supérieure

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Pour citer l’article

Hagop DEMIRDJIAN, « CHIMIE - Chimie durable », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-chimie-durable/