Malgré les efforts importants pour développer des motorisations alternatives, les moteurs thermiques utilisant la combustion des carburants liquides ou gazeux resteront encore de nombreuses années le mode de propulsion privilégié des véhicules.

Des exemples actuels, ainsi que ceux de la R&D, montrent que la chimie et la catalyse sont des disciplines essentielles pour satisfaire les besoins en termes de performances énergétiques ou environnementales.Les objectifs de recherche et développement concernent :

• les biocarburants pour minimiser l’empreinte CO₂ ;
• le développement de nouveaux carburants alternatifs diversifiés (tels que H₂) et des modes de combustion adaptés pour en optimiser l’usage ;
• l’optimisation des réactions chimiques mises en jeux dans la combustion au sein du moteur ;
• l’amélioration du post-traitement des polluants.

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Le développement durable des transports automobiles représente un énorme défi industriel. Les solutions existent, notamment le véhicule électrique à hydrogène. Mais pour que chacun puisse prendre sa voiture, aller à l’endroit où il veut, avoir l’autonomie, la sécurité et le confort d’utilisation, il faut prendre un cocktail impressionnant de mesures technologiques mais aussi politiques. Le travail des industriels de la chimie, des pétroliers, des constructeurs automobiles et des autorités pour mettre ces technologies à disposition est exposé.

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Disposer de systèmes de stockage d’énergie transportables, performants, bon marché et aisément recyclables est un maillon essentiel du défi énergétique mondial. Les progrès dans ce domaine et les pistes à explorer pour atteindre ce but sont illustrés par les exemples les plus récents ou les plus prometteurs.

Dans les transports, bien que la puissance des accumulateurs électrochimiques puisse maintenant rivaliser avec les systèmes thermiques, la quantité d’énergie qu’ils peuvent stocker doit encore être multipliée par trois. Après une description très complète des systèmes Li-ion actuellement utilisés, les deux principales stratégies d’amélioration de ces systèmes sont présentées. Elles consistent à :

• multiplier par un facteur 10 la capacité de l’anode en remplaçant le graphite par différents alliages ;
• augmenter la capacité de la cathode en utilisant des couples redox faisant intervenir plus de deux électrons.

Pour l’avenir, parmi les nouvelles technologies explorées, le système Li–air est celui sur lequel portent les plus grands espoirs mais aussi celui qui pose le plus de problèmes à résoudre.

Le fonctionnement et l’intérêt comparé de tous ces systèmes sont expliqués.

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Ce document est subdivisé en deux parties. L’une expose une manière simple d’obtenir une eau potable à partir d’une eau polluée en lui rendant sa limpidité et en la débarrassant de ses micro-organismes. La seconde partie illustre, par le biais d’observations-expériences, les propriétés de l’eau et ses changements d’état, l’étendue de ses réserves naturelles, son trajet dans la nature (cycle de l’eau), ses propriétés dissolvantes, sa purification, ses potentialités en tant que source d’énergie.

Objectifs : prendre conscience que l’eau est un constituant chimique essentiel dans la nature ; expliquer que l’on peut rendre une eau potable grâce à des produits chimiques contenus dans une pastille.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant, s’il le juge nécessaire, de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques.

La pervenche de Madagascar, utilisée par les Malgaches et les Chinois pour ses propriétés curatives (diabète, paludisme…), s’est révélée être un produit anti-tumoral actif, grâce à la présence dans ses extraits d’une molécule alcaloïde appelée « vinblastine » jouant le rôle dit de « principe actif » dans le traitement des maladies tumorales. Cependant la très faible concentration de ce produit dans la plante a conduit à synthétiser cette molécule, puis, en s’inspirant de sa structure moléculaire, à réaliser la synthèse de composés encore plus performants comme la « Navelbine ».

Objectif : concevoir de nouvelles molécules ressemblant aux produits naturels mais présentant des propriétés thérapeutiques supérieures.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.