On se rappelle que pour les ajouts dans l’essence (SP95-E10) la production d’alcool à partir du sucre de la betterave ou de l’amidon du blé avait essuyé des critiques (1). En effet, non seulement l’efficacité énergétique et le bilan CO2 n’étaient pas au rendez-vous, mais cette production était en concurrence avec les cultures vivrières et accusée de faire augmenter le prix des céréales.
C’est pourquoi des recherches intensives se sont développées pour obtenir l’éthanol (2) à partir de la biomasse « lignocellulosique » (3) : la paille, le bois les bagasses des végétaux. À côté de la voie thermochimique coûteuse en énergie, débouche la voie biochimique (4). Il fallait trouver les enzymes et bactéries capables d’extraire les sucres de la cellulose (5), et par fermentation obtenir l’alcool. Plusieurs groupes aux États-Unis, en Europe, en France font la course pour trouver le bon procédé industriel (6). Le challenge est d’améliorer par génie génétique un cocktail d’enzymes dérivés du Trichoderma reesi un champignon qui lors de la guerre du Pacifique Sud en 1944-1945 dévorait les toiles de tentes des Marines américains.
Il faut d’abord séparer la cellulose, l’hémicellulose et la lignine par un procédé mécanique ou chimique. Puis les enzymes à environ 50°C attaquent la cellulose et produisent deux sucres, l’un en C5 le xylose et l’autre en C6 le glucose qui par fermentation vont donner l’éthanol.
Dupont paraît le premier à se lancer au stade industriel (7), la compagnie vient d’inaugurer aux États-Unis la plus grande usine d’éthanol cellulosique dans l’Iowa. Elle produira 115 millions de litres par an à partir de 375 000 t. de tiges et feuilles de maïs ramassées par 500 agriculteurs dans un rayon de 50 km. Le cocktail « Accelerase® 1500 » transforme 80% de la biomasse en 80 heures et la fermentation pour obtenir des solutions à 30 % d’alcool exige le même temps.
En France, le projet « Futurol » lancé en 2008 avec 11 partenaires dont l’INRA et l’IFPEN est aussi arrivé à un « cocktail enzymatique » de première force et un procédé couverts par plus de 20 brevets. Une usine pilote près de Reims fournit déjà 180 000 litres et préfigure une unité industrielle de 180 millions de litres par an d’ici 2018 (8). La société de biotechnologie Deinove avec une souche enzymatique Deinol vient de réussir une étape préindustrielle en Finlande et s’attache à trouver une solution de production compétitive d’ici 2018 (8).
Le bioethanol 2G de source lignocellulosique (9) doit encore démontrer sa rentabilité économique face au prix très bas du baril de pétrole, mais avec le 3G (10) c’est vraiment à long terme l’avenir pour l’environnement.
Jean-Claude Bernier
décembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Des biocarburants pas si verts que ça
(2) L’éthanol (Produit du jour de la Société Chimique de France)
(3) Le végétal, un relais pour le pétrole ?
(4) Valorisation biologique des agro-ressources
(5) La cellulose (Produit du jour de la Société Chimique de France)
(6) Les enjeux de la R&D en chimie pour le développement des carburants et des biocarburants
(7) La chimie au cœur des énergies d’avenir
(8) Chimie du végétal, fer de lance de la chimie durable
(9) Biomasse : la matière première renouvelable de l’avenir
(10) Les algocarburants, de nouveaux diesels miracles ?
Après les attentats abominables qui ont entaché le 13 novembre dernier et révulsé tous les Français, nous avons entendu les hautes autorités de l’État nous mettre en garde sur l’éventualité d’une guerre chimique. Qu’est-ce que cela signifie ? C’est la dispersion dans des endroits clos de gaz toxiques susceptibles d’altérer gravement la santé des personnes présentes et même de les empoisonner mortellement.
Quels sont ces gaz chimiques ? La célébration du centenaire de la grande guerre (1) a jeté quelques lumières sur ces gaz dont on rappelle la première attaque en avril 1915 par le chlore (2).
Au cours du conflit 1914-1918, les gaz utilisés ont été de plusieurs types :
- les suffocants tels le chlore (Cl2) ou le phosgène (COCl2) qui détruisent les alvéoles des voies respiratoires ;
- les sternutatoires dérivés de l’arsine non mortels mais provoquant éternuements et nausées ;
- les vésicants très agressifs comme l’ypérite ou gaz moutarde S(CH2CH2Cl)2 qui par contact produisent des brûlures, des aveuglements et attaquent les poumons (3).
Les quantités à mettre en œuvre ou à déverser par de nombreux fûts ou des obus volumineux rendent difficile leur utilisation en pleine ville par des terroristes, sauf par attaque aérienne qui aurait échappé à la sécurité militaire aérienne.
Plus dangereux sont les organophosphorés dérivé de l’isopropanol comme le Tabun ou le Sarin (4) qui à concentration modérée par inhalation entrainent la paralysie respiratoire. C’est ce dernier qui fut utilisé en 1995 dans le métro de Tokyo par des terroristes de la secte Aun Shinrikyo qui a coûté la vie à 12 personnes et intoxiqué momentanément plusieurs milliers d’usagers. L’antidote principal est l’atropine par voie intraveineuse. C’est probablement la menace la plus dangereuse avec ces gaz innervants comme le VX, encore plus mortel. Cependant, leur synthèse reste assez complexe et dangereuse, difficile à réaliser sans équipements spécialisés et des chimistes professionnels. Par ailleurs, les méthodes nanotechnologiques (5) de détection de traces de ces dérivés (6) et d’explosifs sont de plus en plus perfectionnées (7) et à la disposition de la police scientifique (8).
Jean-Claude Bernier
novembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) 1914-1918 : la guerre chimique
(2) Berthollet, le pharmacien Curaudau et l’identification du chlore
(3) Il y a cent ans : la guerre chimique
(4) De la difficulté d’éliminer les « armes chimiques » de Syrie
(5) Les nouvelles techniques d’investigation des explosifs
(6) La chimie au service de la sécurité de nos concitoyens
(7) Déjouer le terrorisme chimique : l’apport des nanotechnologies et des détecteurs de gaz toxiques
(8) La police scientifique
Un match Chine, Airbus et Boeing ! La Chine vient de dévoiler son ambition aéronautique. Un nouvel appareil le C 919 long de 39 mètres capable d’emporter 180 passagers sur près de 4000 km vient d’être dévoilé sur le site de l’usine de Shanghaï devant plusieurs milliers d’officiels et d’ingénieurs chinois. Dès 2016 il commencera son programme d’essais qui devra montrer que les vols se feront en toute sécurité afin de recevoir son certificat d’exploitation internationale à l’horizon 2018.
Avec cet avion, la Chine montre qu’elle veut produire, comme l’Europe et les Etats-Unis, ses propres avions commerciaux et devenir un acteur majeur du transport aérien. Le C 919 se positionne comme un moyen-courrier produit par la COMAC (Commercial Aircraft Corporation of China) dans un marché où Airbus augmente la cadence de production des A 320 compte-tenu du carnet de commandes bouclé pour 7 ans, comme celui de Boeing !
Le fuselage, où dominent les composites (1), et les ailes en aluminium (2) sont conçus et fabriqués en Chine. Une partie des autres éléments est achetée aux meilleurs sous-traitants qui fournissent déjà Airbus ou Boeing. Les moteurs par exemple (3) sont produits par CFM International, coentreprise franco-américaine entre l’américain General Electric et le français Safran, les systèmes électriques par Honeywell (4) et le système de recyclage des eaux usées par le français Zodiac–Aerospace (5) (6). Les trains d’atterrissages sont suisses mais les freins en carbone-carbone sont français (7). Il est bon de rappeler que le transport aérien, qui se développe notamment en Chine, demandera plus de 12 000 avions d’ici 2035 et que ce marché dépend beaucoup de la chimie et de ses innovations (8), bien sûr avec les matériaux mais aussi, ne serait-ce que pour éviter les problèmes électriques, avec les progrès de l’électrochimie (9) ou, pour diminuer l’empreinte carbone, avec les nouveaux carburants biosourcés tels que le biokérosène (10).
Jean-Claude Bernier
novembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Matériaux composites à matrices polymères
2) Les alliages d’aluminium pour l’allègement des structures dans l’aéronautique et la carrosserie automobile
3) La combustion et les défis de la propulsion aéronautique et spatiale
4) Énergie en batterie. Des batteries pour la mobilité électrique
5) L’eau : ses propriétés, ses ressources, sa purification
6) L’eau, sa purification et les micropolluants
7) Les composites carbone/carbone
8) La chimie donne des ailes
9) Lithium–ion : de nouvelles batteries antiaériennes ?
10) Les bio-carburants de 2e génération, le projet Syndièse
On peut regretter que le prix Nobel de chimie 2015 soit très biologique, mais il faut alors se féliciter que celui de médecine soit très chimique. L’irlandais William Campbell et le japonais Satoshi Omura sont récompensés pour la découverte de l’avermectine, molécule base du traitement de l’onchocercose ou cécité des rivières transmise par une petite mouche responsable de plus de 500 000 cas de cécité en Afrique. Le japonais Satoshi Omura a étudié les propriétés antibactériennes de souches bactériennes dans le sol, il en a sélectionné une cinquantaine et c’est à partir de celles-ci que William Campbell et la société Merck ont découvert Streptomyces avermitilis très efficace contre les parasites d’animaux. La chinoise Youyou Tu, elle, a passé au crible 2000 herbes utilisées par la médecine traditionnelle chinoise, et, en étudiant particulièrement l’Artemisia annua, elle a identifié son principe actif, l’artemisinine. Première scientifique chinoise de l’académie de médecine traditionnelle à être couronnée, elle a démontré l’efficacité de cette molécule contre le plasmodium. C’était arrivé à point nommé pour lutter contre le paludisme alors que les traitements antipaludéens rencontraient de plus en plus de résistance dans les années 70-80.
Ces découvertes à partir de plantes (1) ou de microorganismes inspirées parfois par la médecine traditionnelle (2) dans une démarche « ethnopharmacologique » n’est pas nouvelle. Rappelons que l’action antipyrétique de l’acide salicylique (aspirine) (3) a été découverte 400 ans avant J.-C. avec les décoctions de feuilles de saule. Plus près de nous, de nouveaux anticancéreux ont été trouvés : le navelbine grâce à la pervenche de Madagascar (4) et le taxotère grâce aux aiguilles d’if (5) (6). Mais l’extraction de ces principes actifs à partir de ressources cultivées ne suffit généralement pas à couvrir les besoins de millions de malades. Il faut alors passer par la synthèse chimique (7) et c’est la chimie thérapeutique (8) qui doit en recherche trouver les réactions multi–étapes et développer le procédé industriel de fabrication. C’est le cas pour ces Nobel de médecine.
L’avermectine, commercialisée dès 1981, est fournie gratuitement par la société Merck pour permettre les campagnes de traitement en Afrique devant l’énorme problème de cécités engendrées par l’onchocercose. Pour l’artémisinine, la culture et la production à partir de l’armoise (artemisia annua) était insuffisante face aux épidémies de paludisme avec 200 millions de cas et 500 000 décès par an. C’est la société Sanofi qui à partir de levures génétiquement modifiées a préparé l’acide artémisinique qui par catalyse et photo–oxydation dans une réaction très complexe donne l’artémisinine. Ce sont 50 à 80 tonnes fabriquées en Italie qui sont mises sur le marché à prix coûtant. Sanofi a été récompensé pour cette opération en 2012 par le prix Pierre Potier de la fondation de la Maison de la Chimie, créé en 2006 par le Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie en partenariat avec la FFC et l’UIC (9).
Jean-Claude Bernier
octobre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) La nature au labo : la phytochimie
2) La nature pour inspirer le chimiste : substances naturelles, phytochimie et chimie médicinale
3) L’aspirine (Produit du jour de la Société Chimique de France)
4) Un exemple de médicament extrait d’une substance naturelle : la pervenche de Madagascar
5) Taxol et taxotère (Produit du jour de la Société Chimique de France)
6) De l’if à la pervenche : les plantes qui soignent
7) De la conception du médicament à son développement : l’indispensable chimie
8) La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte de nouveaux médicaments
9) Sanofi - Prix Pierre Potier 2012 (trophée) (vidéo 5:36)
Les entreprises de la chimie sont à bord du Train du Climat qui partira de Paris, Gare de Lyon, mardi 6 octobre, avant d’entamer un tour de France en 19 étapes.
Faire connaître au grand public en amont de la COP21, le rôle qu’elles jouent dans la lutte contre le changement climatique, tel est leur objectif.
Engagées sur la voie d’une économie sobre en carbone, elles apportent en effet leur contribution à toutes les avancées en matière de transition énergétique. Pas une innovation ne peut se faire sans la chimie.
Les industriels de la Chimie travaillent depuis plusieurs années à réduire l’impact de leurs activités sur l’environnement et à favoriser le déploiement de l’écologie industrielle : moindre dépendance aux énergies fossiles, réduction des émissions, solutions de mix énergétiques. C’est ainsi que depuis 1990, ils ont réduit de plus de moitié leurs émissions de gaz à effet de serre (GES) et de moitié leur consommation énergétique alors que la production a doublé.
Parallèlement, les entreprises de la chimie sont moteur et mettent au point des évolutions technologiques qui répondent aux exigences de développement durable de notre société. Six grandes thématiques sont présentées : produire autrement, l’habitat, l’économie circulaire et le recyclage, la mobilité, les énergies renouvelables et les matériaux verts.
Les régions : un vivier de solutions
Dans chaque région des entreprises de la chimie monteront à bord du Train pour valoriser leurs solutions pour le climat. Le secteur de la chimie compte un nombre important de PME et de PMI qui contribuent au dynamisme de leur territoire.
Le train du Climat
Initié par SNCF et les Messagers du climat, un collectif de scientifiques et médiateurs impliqués dans le partage des connaissances sur le climat, le Train du Climat accueillera le public qui souhaite s’informer sur la question des changements climatiques.
Informations pratiques
Où : voiture expo n°6
Quand : du 6 au 25 octobre
Pour plus de détails sur l’exposition itinérante, les étapes et les horaires: http://www.trainduclimat.fr/
Hashtag du Train : #trainduclimat
QUAND ON PARLE DE COP21 DE QUOI S’AGIT-IL ?
À l’issue du sommet de la Terre de Rio qui s’est tenu en 1992, il a été décidé qu’une conférence mondiale pour réfléchir à la problématique du changement climatique serait organisée tous les ans. Cette décision a été ratifiée en 1994. La conférence des parties (COP) rassemble les 196 nations qui ont ratifié la convention qui reconnaît l’existence d’un changement climatique d’origine humaine. Cette année sera la 21e édition de cette conférence mondiale d’où le nom de COP21. Au cours de cette COP21, l’objectif sera d’aboutir à un nouvel accord international sur le climat, applicable à tous les pays, visant à maintenir le réchauffement mondial en deçà de 2°C.
L’actualité automobile bruisse du scandale Volkswagen, l’une, sinon la première, des marques mondiales accusée d’avoir triché lors des tests d’homologation de consommation de carburants et d’émissions de polluants pour ses véhicules Diesel. L’action Volkswagen a dévissé en bourse et son président M. Winterkorn a démissionné. C’est une ONG américaine qui a financé des études indépendantes universitaires et qui a alerté l’agence fédérale de l’environnement à l’origine de l’affaire.
Quels sont les tests qui sont pratiqués par les certificateurs tels que UTAC CERAM en France pour les constructeurs ? Le test dure environ 20 minutes, le véhicule parcours 11 km sur rouleaux en laboratoire à 20 °C et à divers régimes. Quatre polluants sont analysés : les oxydes d’azote NOx (1), le monoxyde de carbone CO (2), les hydrocarbures résiduels HC, les particules fines (3) en nombre et dimensions ainsi que le gaz carbonique CO2 (4) qui, sans être un polluant, est un gaz à effet de serre. Les normes américaines, notamment en ce qui concerne la teneur en oxyde d’azote, sont plus drastiques qu’en Europe avec celles d’Euro 5. Mais dès 2016 les normes Euro 6 seront presque aussi sévères, avec 80 mg/km de NOx, moitié moins qu’Euro 5, et 170 mg/km de HC+ NOx (25 % en moins) et 5mg/km de particules fines. Les Golf et autres Passat Diesel disposaient d’un logiciel qui détectait les prises d’analyse de gaz à la sortie d’échappement et modifiait la gestion électronique du moteur en diminuant la puissance et la consommation et modifiait le rapport air/carburant durant le test.
Tous les constructeurs ont des astuces pour optimiser les tests, surgonflage des pneumatiques, lubrification super fluide du moteur, débranchement de l’alternateur et de la climatisation… D’où notre déception à nous usagers de ne jamais retrouver en conduite normale ces consommations largement sous-évaluées. D’après les associations de consommateurs c’est de l’ordre de 10 à 30 % de plus pour la consommation et pour les polluants parfois 5 à 20 fois les normes imposées !
Il est vrai que du point de vue chimique la purification des gaz d’échappement par catalyse n’est pas simple (5). Ce sont les oxydes d’azote qui sont les plus difficiles à éliminer (6). Ils se forment dans les cylindres à plus de 1200 °C température à laquelle l’oxygène et l’azote de l’air se combinent (7), il faut alors les réduire en azote et en eau par un catalyseur bicouches qui travaille en oxydoréduction (8). Il ne faut pas être trop réducteur car on augmente alors la teneur en CO et particules, mais suffisamment pour réduire NOx. Il existe deux moyens mis en œuvre par deux constructeurs français, la « Selective Catalytic Reduction » (SCR) avant le filtre à particules qui utilise des additions d’urée CO(NH2)2 (9) et le « NOx Trap » qui envoie à intervalles réguliers de l’ammoniac NH3 produit par un léger excès de carburant de quelques secondes. Ces dispositifs coûtent de l’argent et augmentent le prix et la consommation des véhicules, d’où la tentation de tricher et de limiter les coûts par une astuce informatique moins coûteuse… Voire ?
Jean-Claude Bernier
septembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Les oxydes d’azote (Produits du jour de la Société Chimique de France)
2) Le monoxyde de carbone (Produit du jour de la Société Chimique de France)
3) La qualité de l’air en question
4) Le dioxyde de carbone : enjeux énergétiques et industriels
5) La zircone, matériau pour contrer la pollution des échappements automobiles
6) La catalyse au service de l’automobile
7) Un exemple de matériau spécifique : pots catalytiques et dépollution automobile
8) Améliorer les pots catalytiques (vidéo 3:00)
9) L’urée (Produit du jour de la Société Chimique de France)
Au-delà de nos émotions, l’oignon, riche compagnon de nos plats mitonnés, est un champion pour nous faire pleurer à chaque fois que nous essayons de l’éplucher et de le découper, histoire d’exhausser le goût et le fumet de nos compositions gourmandes.
Pourquoi faut-il passer par ce purgatoire avant le paradis de nos festins ? Comment est-il possible que l’action simplement mécanique d’un couteau découpant la chair d’un oignon déclenche toute une série de réactions chimiques ?
C’est que la destruction des cellules végétales de l’oignon libère instantanément une enzyme qui est une protéine favorisant des réactions chimiques dans des conditions douces. Cette enzyme facilite la production d’une molécule volatile, contenant du soufre (l’oxyde de propanethial) i.
Cette vapeur monte au niveau des yeux au contact desquels elle est hydrolysée puis transformée en dérivés acides, lesquels par leur nature déclenchent le processus de défense contre l’irritation de l’œil, c’est-à-dire le processus lacrymal. Dès lors, les larmes coulent en abondance et jouent leur rôle de « rince-œil ».
Mais il n’y a pas seulement l’action mécanique d’un couteau sur l’oignon qui peut déclencher le larmoiement ! Nous pouvons aussi verser des larmes de joie ou de chagrin. Existe-t-il une différence de composition entre celles-ci et celles provoquées par l’oignon ?
Dans le cas des émotions, le processus d’apparition de larmes et leur composition ne sont pas encore élucidés. Parmi les propositions avancées, les larmes d’émotions seraient associées à la stimulation d’hormones de type corticotropes qui contiendraient des substances analgésiques et tranquillisantes.
Donc ne coupez pas trop d’oignons mais, de temps en temps pleurez, ça vous fera du bien !
Constantin Agouridas
ATOME SWEET HOME, un film de Vincent Gaullier, Raphaël Girardot et Benoit Giros, est maintenant en ligne sur le site de la Fondation de la Maison de la chimie : http://actions.maisondelachimie.com/atome_sweet_home.html
Notre Univers et tout ce qu’il contient est un mécano d’atomes vieux de plusieurs milliards d’années, qui sont recyclés en permanence depuis l’explosion à l’origine du « bing bang ».
Ce film, cofinancé par la Fondation de la Maison de la chimie, produit par Ex Nihilo, Universcience, Canopé et le CNRS Images avec la participation de France Télévisions, raconte l’histoire d’un homme qui, accompagné de sa conscience atomique, va se lancer à la poursuite des atomes et de leur histoire. Que sont ces atomes ? D’ou viennent ils ? Comment ont ils été fabriqués ? Qu’est-ce qui sépare l’Homme des autres êtres vivants si notre nature est « chimique » ?
Tout au long d’une remontée dans le tunnel du temps, depuis aujourd’hui jusqu’à l’apparition de l’atome originel, « l'hydrogène », en passant par la formation de la Terre, véritable usine de recyclage de nos atomes « actuels », et la création des 92 atomes dans les étoiles, le héros va découvrir la réalité de notre monde ou tout est atome.
Un documentaire amusant, étonnant et éducatif accessible à tous à partir du niveau collège.
Avec la rentrée, professeurs, élèves, lycéens, étudiants, vous renouez ou découvrez avec les programmes, de nouvelles matières à traiter ou à étudier en chimie, matériaux et physique. Vous aurez à créer des fiches, à écrire des rapports, trouver des références.
Vous avez maintenant un outil rodé. Naviguez et consultez le site Mediachimie.org, vous y trouverez une mine très riche en documents et vidéos sélectionnés et validés par des experts scientifiques. Ces références écrites ou animées illustrent les points traités dans les nouveaux programmes officiels. Ils vous seront utiles pour mieux comprendre un point difficile, traiter vos travaux personnels encadrés, et même voir les débouchés en emplois dans le secteur de la chimie.
Plus de 1000 articles et vidéos constituent le plus grand site français de référence en chimie avec de nombreux liens. Six grands thèmes sont présents pour vous orienter :
- Nature, agriculture, environnement
- Énergie et économie des ressources
- Qualité de vie
- Santé et bien-être
- Analyses et imagerie
- Histoire de la chimie
À côté de ces grands thèmes deux espaces :
- dans l’espace éducation les enseignants trouvent leur actualité et tous les documents classés par niveaux du collège à l’enseignement supérieur ;
- dans l’espace métiers, parents, élèves, lycéens peuvent trouver toute l’actualité des emplois et découvrir les métiers de la chimie et des matériaux par niveaux de formation et domaines d’activité.
En cette rentrée 2015 marquée par la baisse incroyable du prix du pétrole à 40€ le baril (1) et aussi la préparation de la grande réunion internationale sur le climat à Paris (COP 21), retrouvez toute l’actualité (2) et voyez les grandes tendances de la chimie dans le domaine de l’énergie : comment éviter de puiser dans les ressources non renouvelables, la chimie du végétal (3), les nouveaux biocarburants (4), une vidéo montrant comment sont synthétisés les nouveaux carburants diesel (5). Mais la chimie contribue aussi largement au développement des énergies alternatives comme le solaire (6). Un chimiste grand spécialiste du domaine vous montre dans une vidéo comment se réalisent des cellules solaires (7). Le stockage de l’énergie, verrou important ne serait-ce que pour les véhicules électrique, vous est aussi expliqué (8). Enfin pas moins de 14 fiches métiers sont associées aux procédés en chimie et en relation avec l’énergie (9).
En cette rentrée 2015, pensez aux économies d’énergie mais restez connectés. Rendez-vous sur Mediachimie.org, c’est le plus grand site pédagogique de la chimie.
Jean-Claude Bernier
septembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Pétrole et essences commerciales
2) Chimie et changement climatique – colloque Maison de la chimie 18/11/2015
3) La chimie végétarienne, une chimie au régime ?
4) Un exemple d’énergie renouvelable : l’essence verte
5) Le colza à la pompe (vidéo 5:18)
6) Le soleil comme source d’énergie - Le photovoltaïque
7) Couches minces et énergie (vidéo 7:27)
8) Piles à combustible et batteries au lithium
9) Espace métiers – procédés
Le gagnant du tour de France 2015 Christopher Froome est un super champion, mais une polémique a démarré après son exploit à La Pierre-Saint-Martin dans les Pyrénées. Sa vitesse de pédalage en pleine montée a étonné tous les spécialistes. La rumeur a alors alimenté le soupçon de « dopage mécanique » qui évoque la possibilité d’un moteur électrique dissimulé dans son vélo.
Ce n’est pas totalement fantaisiste, car si le vélo électrique normal remporte un franc succès depuis deux ans, Il existe aussi des fabricants spécialisés dans le vélo de course électrique. Sur un matériel déjà fort sophistiqué hyper-léger en composites carbone (1), la tige de selle renforcée par le kevlar contient un mini-moteur électrique équipé d’une électronique de commande (2) et d’aimants puissants à base de terres rares (3), il est muni d’un engrenage qui agit directement sur le pédalier. Pour l’alimentation une batterie lithium–ion (4) dans le tube ou dans un « faux » bidon peut délivrer 300 à 400 W durant 60 à 70 minutes grâce à un interrupteur sans fil disposé sur le guidon. Tout cela reste très discret à tel point que l’UCI (Union Cycliste Internationale) s’en est inquiétée en ajoutant un nouveau point de règlement interdisant tout système de ce type et en recommandant des contrôles aléatoires des machines avant toute course importante. Le « dopage électrique » va-t-il remplacer le « dopage chimique », devant les nombreuses interdictions des molécules dopantes (5) et les progrès de la chimie analytique (6) ?
Il est vrai que ces grands champions se soumettent à un entrainement intensif qui leur permet de repousser les limites des performances (7) mais des régimes originaux et de nouvelles drogues restent tentants. On ne peut ainsi que constater depuis deux ans la maigreur des « géants de la route ». Après les tennismen « sans gluten », l’acadésine sous le nom d’ALCAR et le GW1516 mis au point contre le diabète agissent sur le récepteur qui active la peroxisone qui permet aux muscles de brûler les graisses plutôt que les glycogènes et les sucres (8). Avec les stabilisateurs des récepteurs de calcium voilà une nouvelle palette de molécules difficiles à distinguer de leurs analogues naturels. Loin de la mécanique et des drogues seul l’entrainement physique permet de sécréter la dopamine et la sérotonine (8) qui donnent une sensation de bien-être physique et mental (9) aux sportifs et aux pratiquants.
Jean-Claude Bernier
août 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Les matériaux composites dans le sport
2) La chimie au cœur des (nano)transistors
3) Terres rares… vous avez dit rares ?
4) La chimie dans les batteries
5) Le dopage
6) La traque aux molécules dopantes
7) Optimisation des performances, complexité des systèmes et confrontation aux limites
8) La fabrique des champions
9) Effet de l’exercice physique et de l’entraînement sur la neurochimie cérébrale : effets sur la performance et la santé mentale
Environ tous les 12/13 ans des périodes de températures extrêmes diurnes et nocturnes marquent l’été en France. Ces périodes subies presque naturellement dans l’après-guerre (1947) par une population majoritairement rurale, font l’objet au 21e siècle (2003-2015) de propos et salive médiatiques avec une population urbaine qui prédomine.
La chimie peut–elle combattre la canicule ou au moins atténuer ses conséquences ? Il faut tout d’abord dire que c’est dans ses installations que l’industrie chimique renforce sa vigilance pour la sécurité (1) (2). Si on suit l’opinion selon laquelle ces périodes devraient se multiplier avec le réchauffement climatique (3) et l’augmentation de la concentration atmosphérique du CO2 (4), on se rappellera que l’industrie chimique a réduit ses émissions de près de 50% en 25 ans. Le problème, notamment parisien, est le différentiel de température au cœur de la grande ville qui peut atteindre +2°C à +5°C comparé à la banlieue périphérique. Il s’agit donc d’imaginer pour les aménageurs une ville intelligente où la chimie a son rôle (5).
À ce facteur thermique s’ajoute la pollution urbaine (6) due notamment à la circulation automobile (7). Pour le particulier, lutter contre l’hyperthermie, c’est bien sûr grâce à l’eau (8), mais c’est aussi grâce à une habitation bien isolée de la chaleur (9) et des vêtements adaptés dérivés du sport (10) laissant passer l’air et évacuer la sueur. Heureusement l’homme et en général le vivant ont des facultés d’adaptation remarquables (11). Des revêtements réfléchissants des immeubles en ville (12), la végétalisation, les transports propres, voilà comment la chimie peut aider à l’émergence des « smart villes » à défaut de « transporter les villes à la campagne ».
Jean-Claude Bernier
juillet 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Des produits aux installations : apport des sciences chimiques pour renforcer la sécurité
2) Responsable/Ingénieur Hygiène Sécurité Environnement (fiche métier)
3) Est–il encore temps ? oui pour les chimistes
4) Le dioxyde de carbone : enjeux énergétiques et industriels
5) Qu’attend l’architecte, l’urbaniste et l’artiste de la chimie ?
6) La chimie atmosphérique : contextes récents, développements et applications
7) Un exemple de matériau spécifique : pots catalytiques et dépollution automobile
8) L’eau : ses propriétés, ses ressources, sa purification
9) La chimie au service de l'efficacité énergétique : comment concevoir un habitat performant ?
10) Des textiles pour sportifs. Apports de la chimie pour améliorer confort et performances
11) Chimie et santé : risque et bienfaits
12) Couleur et habitat vert
Le cycle des Colloques "Chimie &..." s'enrichit d'un nouvel opus : "Chimie & changement climatique", le mercredi 18 novembre 2015 à la Maison de la Chimie, Paris.
La France va accueillir en décembre prochain la 21ème Conférence Internationale des Parties (COP-21) à la Convention-cadre des Nations Unies sur les enjeux des changements climatiques. L'objectif est "d'aboutir à un accord universel permettant de lutter efficacement contre le dérèglement climatique et d'accélérer la transition vers des sociétés sobres en carbone". L'enjeu est d'agir de manière concertée à l'échelle mondiale pour réduire les risques d'exposition aux dommages résultant de changements climatiques. Un changement climatique, quelle qu'en soit l'origine, est une question qui concerne l'ensemble des habitants de notre planète et nécessite une vision à long terme. Chacun doit apporter sa pierre à l'édifice.
L'objectif du colloque transdisciplinaire organisé dans ce contexte par la Fondation de la Maison de la Chimie dans la série "Chimie et..." est de débattre avec notamment des spécialistes du climat, des océans et de l'atmosphère de ce qui est et pourrait être l'apport des chimistes, qu'ils soient chercheurs ou responsables industriels, dans la compréhension des facteurs du changement climatique et dans la recherche de solutions.
Le colloque est ouvert à un large public. Le niveau des présentations se veut accessible à tous les participants, et notamment aux lycéens, étudiants et à leurs enseignants, pour permettre les échanges aussi vivants que souhaitable.
