La chimie verte - le conseil de Ceres
Le but de notre conseil en chimie verte est de vous aider à trouver des alternatives aux molécules et matériaux issus de ressources non renouvelables. Au plus prêt des entreprises, grace à nos connaissances en molécules biosourcées de divers secteurs, nous pouvons vous orienter vers des solutions pour diminuer l'impact sur l'environnement.
Si les solutions n'existent pas, nous pouvons designer des molécules issus de la biomasse, le procédé de synthèse, et des partenaires pour produire cette solution.
S’affranchir de l’utilisation de produits issus du pétrole
Trouver des molécules biosourcées
Créer des produits et services ayant un plus faible impact environnemental
Nous remplaçons les matériaux et molécules non biosourcés.
Concevoir des matériaux et produit biosourcés
Comment nous procédons
Après nous avoir décris votre problématique, nous vous proposerons une offre pour l'étude pour la recherche de molécules ou procédés biosourcés.
Les produits proposés auront des propriétés similaires à leurs homologues pétrochimique. Vous serez mis en relations avec des fournisseurs/producteurs.
Si le produit n'existe pas, nous vous proposerons de potentielles structures alternatives avec un procédé de fabrication et des exemples de partenaires pour produire la solution.
Le but final est de substituer des produits non renouvelables, issus des filières pétrochimiques, par des composés biosourcés, moins dangereux pour l'humain et son environnement, renouvelables et issus de la biomasse.
L'impact environnemental est réduit et l'image éco-responsable est améliorée.
Les 12 principes de la chimie verte
Notre démarche repose sur la réduction de l'impact de l'industrie chimique sur l'environnement. Elle repose sur les principes de la chimie verte énoncés par Paul Anastas et John Warner à la fin des années 90.
Ces 12 principes sont regroupés selon 3 grands axes :
La réduction de la dangerosité des produits chimiques. Cela se traduit par la substitution avec des alternatives moins dangereuses pour la santé humaine et pour l'environnement
La réduction de la quantité de produits chimique. Cela se traduit par l'utilisation de molécules toujours plus efficaces. Une attention particulière sera portée à la limitation de déchet et l'analyse du cycle de vie
L'utilisation de ressources renouvelable. L'industrie chimique, c'est l'industrie de la transformation. Elle s'appui toujours sur une matière première déjà existante sur Terre. En l'occurence, 96% des produits chimique sont d'origine pétrochimique (source - Futur of petrochemicals 2018). C'est à dire d'origine non-renouvelable à notre échelle de temps. L'utilisation de ressources renouvelables (biomasse) vient réduire la pression sur l'environnement
C'est à travers ces 3 axes que nous vous proposons des solutions pour remplacer les molécules dangereuses et d'origine pétrolière par des molécules biosourcées
Chimie du végétal
La chimie du végétal donne un accès quasi-direct à un nouvel éventail de molécules qui représentai jusqu’à présent un faible intérêt. Autrefois, nous pouvons dire, avant le 18ème siecle, le végétal était le seul pourvoyeur de molécule. Après la découverte du pétrole, il est devenu marginal. Les filières végétales pour la chimie connaissent un regain d’intérêt depuis le début du 21ème siècle, grâce notamment au biocarburant, et encore plus ces dernière années avec son élargissement aux autres secteurs de la chimie.
2 approches sont viables pour relier un usage à une filière végétale, l’approche ascendante, c’est-à-dire qu’une molécule végétale brute est utilisable pour une application précise en remplaçant un composé pétrosourcé, soit via une approche déscandate, où une molécue cible est synthétisé à partir d’une molécule de base issus du monde végétal.
Approchons nous et regardons les grandes familles végétales utilisés dans les filières de l’agrochimie ainsi que les molécules qui en sont extraites. Nous pouvons trier les familles de molécules végétales :
Sucre (Oses et Oligosaccharide)
Amidon
Lipide
Protéine
Lignine
Les oses et oligosaccharides sont majoritairement présents dans la betterave (75% M racine), canne à sucre (50% M tige). Les sucres sont très faciles à extraire. Les sucres sont également présents dans les céréales ou légumineux mais en quantité marginale (<5%M).
L’amidon est un polysaccharide. Contrairement aux sucres précédents, la taille de la molécule est bien plus élevée (oses < oligosaccharide < polysaccharide). C’est la forme la plus rependue dans les plantes supérieures. L’amidon peut représenter jusqu’à 80%M de la plantes (céréales, tubercule).
Les sucres cours peuvent servir comme molécules de base. A l’inverse, les polysaccharides peuvent être déconstruits en molécules plus simples ou alors utilisés tel quel pour des applications d’épaississant ou gélifiant.
Les lipides. Les huiles sont accumulées dans les oléosomes des graines sous forme de triglycérides. Ces derniers sont des esters de glycerol et d’acides gras. Les graines et fruits les plus connus contenant ces triglycérides sont le colza, tournesol, soja, palmier, cocotier, olivier.
Cette filière est un excellent pourvoyeur d’acide gras. De même, ces acides gras, s’ils comportent des fonctions chimiques réactives (diol, hydroxy, époxyde, insaturation), alors ils peuvent être valorisés en d’autres molécules grâce à la chimie de synthèse qui va venir s’appuyer sur ces fonctions pour la réalisation de réactions de coupures. A l’inverse les acide gras dit saturés, ne comportant que la fonction acide carboxylique en bout de chaine présentent des débouchés plus restreints. Ils peuvent être utilisés dans la filière des tensioactifs grace à la différence d’hyrophilie présente au sein de la structure ou comme substituant à l’huile de synthèse après réduction de la fonction acide.[i][ii]
[i] Gallezot, P., 2012. Critical review: Conversion of biomass to selected chemical products, Chemical Society Reviews, 41, 1538-1558.
[ii] Gallezot, P., 2007. Process option for converting renewable feedstocks to bioproducts, Green Chemistry, 9, 295-302.