Nous avons écrit précédemment à propos de la législation (principalement au sein l'Union Européenne) resserrant les normes concernant les produits toxiques, et à propos des grands progrès nécessaires pour combler trois vides cruciaux : connaissance (pas seulement dans le grand public et les gouvernements, mais au sein de l'industrie chimique elle-même), sécurité (donnant la priorité aux risques et promulguant des limites), et technologie (développer des alternatives plus vertes, plus sûres). Mais la législation peut être lente et capricieuse, et l'industrie a une inertie gigantesque; de nombreux groupes bien financés tel que l'American Chemistry Concil [1] promeuvent le statuquo. Que font les chimistes pour montrer le chemin ?

Il s'avère qu'ils font beaucoup de choses. Des chercheurs développent des plastiques alternatifs qui n'utilisent pas de produit pétrochimiques, des associations donnent la priorité aux verts au sein de leurs membres, des institutions complètes de chimie verte sont fondées, et des groupes essayent d'enseigner aux chimistes comment verdir leurs processus. La chimie viable est un bébé, né il ya trente ans mais qui commence juste à ramper; aidons à se tenir debout.

Des plastiques plus verts

Et si "l'odeur de la voiture neuve" était celle des pommes de terre fraichement cuites ou du maïs grillé ? Ces cinq dernières année, plusieurs fabricants de bioplastiques sont arrivés sur le marché, et il y en encore dans les labos. Rodenburg Biopolymers aux Pays-Bas fabrique du plastique de fécule de pomme de terre pour les couverts et les packagings jetables, et de nombreuses entreprises en Chine vendent des couverts en amidon de maïs ou en amidon de pomme de terre; assez pour qu'il y ait un mot à la mode, "spudware"[2]. Le PLA de NatureWorks a un pied suffisamment solide dans le marché pour être une information ancienne pour beaucoup. Un concurrent moins bien connu est le PHA de Mechabolix. Le PHA a de biens meilleures propriétés de conception que le PLA (on ne peut pas fabriquer la coque d'un téléphone portable en pur PLA, mais on pourrait le faire en PHA); cependant il a deux inconvénients sérieux. Selon cet excellent article du Scientific American de l'année 2000 (reposté sur mindfully.org), fabriquer du PHA "consommerait encore plus de ressources fossiles que la plupart des processus de fabrication pétrochimiques." Le second inconvénient est que le fabriquer à moindre coût requiert la modification génétique des semences de maïs.

L'année dernière, Richard Wool de l'Université du Delaware a créé des plaques de circuits imprimés en composite de soja et de plumes de poulet. Non-seulement elles remplacent les matériaux fibre de verre et résine époxy, non-recyclables et à forte densité énergétique, mais elles sont "un produit plus léger, plus résistant et moins cher, doté de propriétés électroniques haute vitesse." Ceci est particulièrement pertinent car la carte a souvent l'impact écologique le plus important parmi les composant d'un ordinateur ou d'autres appareils électroniques grand-public -plus que la coque plastique, et parfois plus que les composants électroniques sur la carte. Le composite plume de poulet/soja pourrait également être utilisé comme matériaux structurel pour d'autres applications. Pendant des années, l'équipe ACRE (Affordable Composites from Renewable Sources)[3] de l'université a exploré les différents procédés chimiques et matière premières pour déterminer les façons les plus performantes et les moins chères de fabriquer du plastique à base de soja.

Faire du plastique qui séquestre du CO2 est peut être le plus passionnant. Il y a deux ans, le labo de Geoff Coates à l'Université de Cornell a développé un plastique de type polystyrène à base de CO2 et de pelures d'orange. Il a maintenant une petite startup, Novomer, pour le commercialiser. Comme le dit le site web de son groupe à Cornell, "Bien qu'il soit estimé que la Nature utilise le CO2 pour fabriquer plus de 200 milliards de tonnes de glucose par photosynthèse chaque année, les chimistes artificiels ont eu une pénurie embarrassante de succès dans le développement de procédés catalytiques efficaces qui utilisent cette matière première attractive." Les pages poursuivent en décrivant le catalyseur qu'ils ont trouvé, qui leur a permis de parvenir à leurs découvertes capitales. Surveillez le PLC (Polylimonène Carbonate) ces deux prochaines années, aussi bien que les autres polymères et catalyseurs que fait Novomer.

Associations et institutions

Des organisations renommées commencent à promouvoir la chimie verte. Il y des institutions et de réseaux de chimie verte dans plus de 20 pays dans le monde; l'ACS Green Chemistry Institute aux États-Unis en a une bonne liste. Le Chemistry Innovation Network du gouvernement britannique a une forte initiative viable appelée "Crystal Faraday partnership". Ils sont clairs concernant l'importance de leur mission:

Dans le monde développé, il est reconnu que seulement 7% des matériaux de production mis en œuvre dans un processus finissent dans le produit fini et que 80% des produits sont jetés après une unique utilisation. Par conséquent il est essentiel que nous cherchions à réduire les ressources matérielles et que nous nous assurions que la matériaux lâchés dans l'environnement ne sont pas toxiques, nocifs ou persistants.

Un des groupes de chimistes les plus importants et les plus respectés, l'Institution of Chemical Engineers (IChemE) du Royaume Unis, célèbre son 50ème anniversaire, et son rapport de Jubilé 2007 "n'est pas simplement un rapport des succès passés. C'est bien plus un appel aux armes". Le directeur de l'IChemE a dit, "Dans la prochaine décennie, le travail des ingénieurs chimistes sera crucial alors que nous nous attaquons à des problèmes globaux tels que le changement climatique, la réduction des déchets et l'accès à l'eau propre." Le rapport est consacré aux progrès réalisés dans la sécurité environnementale, énergie, eau, et autres sujets de viabilité. Rédigé à l'attention des non-avertis, il est parsemé de success stories et de défis. Par exemple, produire des sacs qui permettent aux fruits et aux légumes de "respirer", augmentant la durée de vie en rayon; ça n'a pas l'air très passionnant jusqu'à ce qu'ils fassent remarquer qu' "un plus longue vie signifie que les produits peuvent être transportés par mer plutôt que par la route (qui produit 228 fois plus de CO2) et par les airs (qui produit 90 fois plus)." Une autre pépite : "Les déchet de nourriture des cafétérias ont un potentiel de production de biogaz près de dix fois supérieur à celui des déjections animales, ce qui en fait une source potentielle d'énergie renouvelable." Et même du biomimétisme : ils mentionnent une nouvelle méthode plus sûre de blanchiment industriel, basée sur l'enzyme d'un microbe découvert dans la Parc National du Yellowstone.

Formation et conseil

Actuellement il y a un petit peu plus qu'un filet de savoir de chimie verte entre les sociétés, les gouvernements, les ONG, et les universités. L'information chimique des sociétés est leur propriété, et de nombreux impacts environnementaux n'ont jamais été mesurés, encore moins rendus publics. Des universités et des agences gouvernementales ont des données sur quelques produits chimiques spécifiques, mais il leur manque une chambre de compensation centralisée de l'information. MBDC a peut être la meilleur base de données environnementale et chimique, mais c'est de l'information privée et chère. Ouvrir les robinets de ces flux de connaissance, et les mettre tous dans une baignoire assez grande pour y barboter, est peut-être le pas le plus important à franchir pour l'industrie aujourd'hui. De nombreux groupes essaient d'ouvrir les vannes.

Le Chemistry Innovation Network britannique a une feuille de route pour les technologies viables, incluant tendances et pilotes, besoins spécifiques de l'industrie, le business case, un bilan des technologies, et des études de cas. Ceux-ci sont à l'attention de ceux qui sont dans l'industrie chimique. Le Framework for California Leadership in Green Chemistry Policy de l'Université de Californie Berkeley recommande des directions politiques pour les législateurs. Pour les consommateurs, l'Ecology Center a composé un guide des produits chimiques toxiques dans les voitures, HealthyCar.org. Le site classe plus de 200 véhicules en terme de qualité de l'air intérieur, évalue les retardateurs de flamme bromé dans les sièges pour enfant, et explique à quels produits chimique s'intéresser et pourquoi.

Les chimistes cherchant à s'informer devrait jeter un œil au manuel scolaire EPA de 2002, Green Engineering: Environmentally Conscious Design of Chemical Processes. Il y a aussi un outil d'EPA plus récent, le Green Chemistry Expert System téléchargeable. C'est un logiciel qui "permet aux utilisateurs de construire un processus chimique vert, de concevoir un produit chimique vert, ou de passer en revue le domaine de la chimie verte." Pour une introduction moins technique, ils ont une page web qui liste leurs Douze Principes de la Chimie Verte :

1. Éviter les déchets
2. Concevoir des substances chimiques et des produits plus sûrs
3. Concevoir des produits chimiques de synthèse moins dangereux
4. Utiliser des matières premières renouvelables
5. Utiliser des catalyseurs, pas des réactifs stœchiométriques
6. Éviter les dérivés chimiques
7. Maximiser l'économie d'atomes
8. Utiliser des solvants et des conditions de réaction plus sûrs :
9. Augmenter l'efficacité énergétique
10. Concevoir des substances chimiques et des produits qui se dégradent après utilisation
11. Analyser en temps réel pour éviter la pollution
12. Minimiser le potentiel d'accidents

La plupart de ces principes ont pour objectif d'être moins mauvais. Michael Braungart soutient de manière convaincante que nous devons viser plus haut, nous devons avoir pour objectif d'être bons. Zéro n'est pas un résultat positif. Mais certains de ces principes sont des objectifs positifs, et pour ceux qui ne le sont pas, même si moins-mauvais est le mieux que nous puissions faire pour l'instant, nous devons garder à l'esprit un objectif positif à plus long terme.

Quelques prix sont même attribués à la chimie verte: le Green Chemistry Network britannique décerne des prix depuis sept ans sous différents noms avec l'IchemE. L'EPA américain a un Presidential Green Chemistry Challenge Award. Le Royal Australian Chemical Institute a aussi un Green Chemistry Challenge Award.

Le futur de la chimie

Est-ce que le marché de la chimie va commencer à verdir de lui-même, comme quelques industries commencent à le faire? Pas encore, Michael Wilson, un chercheur à l'Université de Californie Berkeley, m'a dit que "les entrepreneurs de la chimie verte ont des difficultés à percer sur le marché parce qu’il y a des insuffisances en matière de données fondamentales concernant la toxicité chimique, qui empêchent les acheteurs de choisir des produits chimiques plus sûrs...Par conséquent le marché fonctionne de manière très inefficace et nécessitera des corrections par le biais de la politique publique." Il a dit "en exigeant que les producteurs génèrent et distribuent une information solide et standardisée sur la toxicité des produits chimiques (pour être utilisée par l'industrie avale, le commerce, les consommateurs, les travailleurs) nous ouvrirons de nouveaux marchés pour les entrepreneurs de la chimie verte." C'est ce vide de connaissances mentionné au début, que les groupes décrits plus haut travaillent à combler.

Wilson avait bon espoir pour les entrepreneurs de la chimie verte qu'il connait, qui "ont quelques produits remarquables supportés par de solides données -qui réduisent les coûts de manière significative et qui contribuent substantiellement à l'environnement." (Par exemple, Advanced Biocatalytics, et Novozyme.)

Mais avant que le marché mette le cap sur le vert, nous avons aussi besoin de combler le vide de la sécurité: "les réglementations (telles que RoHS, WEEE et REACH) doivent forcer le changement de la technologie propre (qui n'aura pas lieu d’une autre manière)." Et finalement, il indique "l'investissement de l'état dans la recherche chimique verte, l'éducation, l'assistance technique, et la formation seront essentiels." Une telle combinaison - nouvelles réglementations, recherche ciblée et engagement vigoureux dans l'innovation - comblera le vide technologique, nous donnant des alternatives et lançant les nouvelles industries sur la voie d'un futur vert et radieux.

Les liens de cet article sont ceux de l'article original.
Voir aussi Un plastique vert dollar des Presses Polytechniques et Universitaires Romandes.

Notes

[1] équivalent de l'Union des Industries Chimiques en France.

[2] contraction des mots "spud" (patate) et "tableware" (vaisselle).

[3] Composites Abordables d'Origines Renouvelables.