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Le verre est un matériau utilisé depuis l’Antiquité. Utilisé sous différentes formes, plat, bouteilles, fibres, etc., il fait partie de notre quotidien et il se retrouve partout.

Le verre plat est le verre utilisé pour les fenêtres et les portes mais aussi pour les voitures. Il est souvent transformé avant son utilisation finale : application de couche pyrolytiques, trempe, miroir, bombage, feuilletage, mais il provient toujours du même produit initial, une plaque de plusieurs mètres carrés. Il est symbole de transparence et de pureté et les attentes en termes de qualité et de défauts, sont extrêmement élevées.

Né de la fusion de matières premières essentiellement naturelles, sa fabrication tout comme la plupart des produits industriels n’est pas neutre pour l’environnement. Cependant sa particularité est d’être recyclable à l’infini. Il s’inscrit donc naturellement dans un projet d’économie circulaire. Bien développées pour les bouteilles, les filières de recyclage pour le verre plat sont cependant moins matures.

Ce retard peut être expliqué par les raisons suivantes :

  • il provient non pas du consommateur final mais de l’entreprise chargée du remplacement ou de la démolition
  • pour être recyclé, il nécessite des précautions de manipulation.

Aujourd’hui grâce à la mise en place de filières REP (responsabilité élargie des producteurs), la situation évolue rapidement.

En cela le recyclage du verre plat est donc un sujet d’actualité qui s’inscrit dans une évolution sociétale des comportements qui est nécessaire.

 

Vidéo de la conférence (durée :23:41)
Retrouvez ici toutes les vidéos de ce colloque. Possibilité de les télécharger.

Recyclage du verre plat (PDF - 398 Ko)  
Auteur(s) : Jean-Christophe ARNAL | Directeur de l’usine d’Aniche, Saint‐Gobain Glass France
Texte : d’après la conférence de Jean‑Christophe ARNAL
Source : Colloque Chimie, Recyclage et Economie circulaire, 8 novembre 2023

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Chimie, recyclage et économie circulaire : Présentation du colloque

Les programmes nationaux, les colloques et séminaires de réflexions nationaux et internationaux sur le thème du recyclage sont nombreux, notre objectif n’est pas de faire un nième colloque mais d’apporter sur ce sujet d’importance des exemples et des réponses aux questions que se posent le monde éducatif – élèves et enseignants – et le grand public. Ce thème est fondamental pour l’avenir de notre planète : ni la gestion des déchets envahissants , ni la mise en oeuvre des transitions énergétiques et écologiques ne pourront être mises en oeuvre sans le recyclage car les ressources en matières premières organiques et minérales n’y suffiront pas.

Il est nécessaire d’agir et nous souhaitons montrer l’importance mais aussi les difficultés de la chimie du recyclage qui est une chimie de la « dé et reconstruction » Il faut gérer à la fois la logistique des produits usagés et des déchets et l’économie des procédés en respectant les règles imposées en terme d’empreinte carbone.

Le recyclage apparaît comme une nouvelle discipline coûteuse mais indispensable dans laquelle les chimistes jouent et joueront un rôle important.

Les conférenciers ont été choisis parmi les meilleurs experts de l’industrie, de la recherche, de la politique et de l’économie, dans les différents domaines concernés.

Ce colloque est ouvert sur inscription à un large public avec une attention particulière aux jeunes et à leurs enseignants. Pour que ce colloque puisse être accessible au plus grand nombre, il sera diffusé en direct sur la chaine YouTube de Mediachimie.

Le niveau se veut accessible à tous pour permettre un large débat.

Danièle Olivier et Jean-Claude Bernier
Co-Présidents du comité d’organisation

 

Chimie, recyclage et économie circulaire : Le colloque dans son intégralité

Chimie, recyclage et économie circulaire (PDF - 5243 Ko)

Chimie, recyclage et économie circulaire : Conférence par conférence

Conférences plénières d’ouverture
Animateur : Philippe GŒBEL | Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie

- Recycler les matériaux, une des réponses pour une économie circulaire. Illustration pour les polymères
Jean-François GERARD | Directeur Adjoint Scientifique INC CNRS / Directeur Programme PEPR ‘Recyclage, Recyclabilité & Ré-Utilisation des Matériaux’ / Professeur INSA Lyon - Ingénierie des Matériaux Polymères UMR 5223 CNRS
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- Le recyclage des matériaux : Enjeux et stratégies - Procédés chimiques et bioprocédés
Jacques AMOUROUX | Professeur DC Emérite, DHC, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris/PSL - Université Pierre et Marie Curie/Sorbonne Université
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Table Ronde :  Recyclage Industriel
Animateur : Jean-Claude BERNIER | Professeur Emérite, Université de Strasbourg

- Le recyclage des terres rares : une stratégie d’approvisionnement à la taille de leurs enjeux
Lama ITANI | Business Development Manager Rare Earths, Solvay
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- Recyclage de l’aluminium : enjeux, défis et opportunités
Fanny MAS | Ingénieur R&D métallurgiste senior, Constellium
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- L’émergence de l’économie circulaire du pneu : un challenge passionnant !
Jean‐Michel DOUARRE | Responsable du programme de Recherche sur les Matériaux, Michelin
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- Recyclage du verre plat
Jean-Christophe ARNAL | Directeur de l’usine d’Aniche, Saint‐Gobain Glass France
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- Recyclage des plastiques... vers une économie circulaire
Estelle CHERET | TotalEnergies VP OneTech R&D Downstream Process & Polymers
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Conférences | Recyclage et Transition énergétique
Animateur : Marc J. Ledoux | DRCE Emérite du CNRS

- L’hydrométallurgie au service du recyclage des batteries de véhicules électriques
Pascal MULLER | Directeur, Pôle Hauts de France et Grand Est, SARPI VEOLIA
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- Matériaux de spécialité pour une économie circulaire, illustrations des problématiques sur le recyclage des pales d’éolienne
Armand AJDARI | Chief Technology Officer, Arkema
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- Industrie photovoltaïque : les enjeux de la circularité
Yohan PARSA | Directeur Recherche & Développement, ROSI Solar
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- Tri et valorisation de mâchefers d’incinération d’ordures ménagères : exemple de l’installation de Pierrefeu du Var
Hervé ANTONSANTI | Directeur de la Branche Valorisation-Traitement, Groupe Pizzorno Environnement
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Conférence Plénière de clôture
Animateur : Philippe GŒBEL | Vice-Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie

- Stratégies nationales pour accélérer l’économie circulaire
Constance MARECHAL-DEREU |Cheffe du service de l’industrie, Direction générale des entreprises, Ministère de l’Economie, des Finances et de la Souveraineté industrielle et numérique
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Chimie, recyclage et économie circulaire (PDF - 5243 Ko)  

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Mots-clés : plastiques, pollution plastique, développement durable, transformations chimiques, chimie verte, recyclage, cycle de vie

Les plastiques sont des matériaux utilisés dans la production d’un très grand nombre d’objets. Ils représentent aussi une forme de pollution. Cette ressource permet d’aborder les plastiques sous différents angles et différentes disciplines, afin de permettre aux élèves de se forger une opinion éclairée sur ces matériaux.

Cycle 4 – Chimie, SVT, Technologie

SVT :

  • Relier les connaissances scientifiques sur les risques liés aux activités humaines aux mesures de prévention, de protection, d’adaptation, ou d’atténuation.
  • Caractériser quelques-uns des principaux enjeux de l’exploitation d’une ressource naturelle par l’être humain, en lien avec quelques grandes questions de société. - L’exploitation de quelques ressources naturelles par l’être humain pour ses besoins en nourriture et ses activités quotidiennes.
  • Expliquer les choix en matière de gestion de ressources naturelles à différentes échelles.

Chimie :

  • Notions de molécules, atomes.
  • Interpréter une formule chimique en termes atomiques.
  • Décrire la constitution et les états de la matière : exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèces chimiques.

Chimie et environnement :

  • Transformations chimiques : sources de pollution, dépollution biochimique, chimie verte, matériaux innovants, matières plastiques bio-sourcées ou biodégradables.
  • Recyclage des matériaux : tri des déchets, traitement des matières plastiques, protection de l’environnement.

Technologie :

  • Impacts sociétaux et environnementaux dus aux objets.
  • Cycle de vie.
  • Etape 1 : Les plastiques qui nous entourent
  • Etape 2 : La pollution plastique
  • Etape 3 : Impact environnemental et choix de consommation
  • Etape 4 : Conséquences de la pollution plastique sur les êtres vivants

 Projet Plastiques et développement durable (lien externe)

 

 


Vidéo Billes de sciences #59 - Plastiques et développement durable (voir sur Youtube)

 


Paroles de chercheurs : Lisa Weiss, chercheuse postdoctorale IRD, au LEGOS et au LOPS (voir aussi le site de LAMAP)

 


Paroles de chercheurs : Kako Naït Ali, docteure et ingénieure en chimie des matériaux, spécialisée dans les matériaux polymères, association Expédition 7ème Continent (voir aussi le site de LAMAP)

 


>Matériaux plastiques et développement durable - Webinaire (voir sur Youtube)

 

Tutorial associé : sur la plateforme elearning de LAMAP

Auteur(s) : Mathieu Farina et Fatima Rahmoun
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie

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Mediachimie | Un prix Nobel de Physique avec un petit parfum chimique

Date de publication : Mardi 10 Octobre 2023
Rubrique(s) : Événements

Le prix Nobel de Physique 2023 a été décerné à trois chercheurs Anne L’Huillier, franco-suédoise, professeur à l’université de Lund, Pierre Agostini, professeur émérite à l’université d’Ohio et Ferenc Krausz du Max Planck Institute de Garching. Les deux premiers lauréats d’origine française ont démarré leurs recherches au CEA à Saclay. Ils ont ouvert la voie aux spectroscopies ultrarapides pour traquer les électrons et les molécules (1) lors de réactions chimiques. Ils ont pratiquement réussi à traquer les électrons par arrêt sur image lors d’un « flash » d’une durée ultra courte de l’ordre d’une attoseconde qui est d’un milliardième de milliardième de seconde (10-18 s). Lorsque l’on sait que la vitesse des électrons libres autour du noyau de l’atome est proche de la vitesse de la lumière soit 300.000 km/s (3.105 km/s) soit 3.1011 mm/s ou encore 3.1017 nm/s, une séquence de 10-18 s permet donc de « photographier » un électron avec une résolution de moins d’un nanomètre. Nous avons tous vu les images qui décomposent le saut d’un danseur étoile lors d’un ballet, c’est une succession de photos prises par une caméra à défilement rapide d’environ un millième de seconde.

Peut-on faire la même chose pour décrire le parcours d’un électron ?

Les prix Nobel répondent oui à condition d’avoir un flash tous les 10-18 secondes. Ce fut la découverte en 1988 par Anne L’Huillier d’opérer avec un laser au xénon (2) et de constater qu’il va émettre de la lumière sous forme « de génération d’harmoniques d’ordre élevé » très courtes, c’est-à-dire des émissions faibles de très hautes fréquences. C’est Pierre Agostini qui trouva le moyen de produire et de mesurer ces impulsions laser ultra courtes au Laboratoire d’Optique Appliquée du CEA en 2001. Les mesures donnaient alors un temps de 250 attosecondes à ces impulsions. Ferenc Krausz à Vienne, à cette même époque, mesura aussi quelques centaines d’attosecondes à ces impulsions similaires.

Quelles applications sont alors possibles ?

En observant et en contrôlant la présence d’un électron dans un matériau dans une molécule il serait possible d’en changer son état ou ses propriétés. Déjà fin 2020 des chercheurs de Rennes utilisant un laser rayons X ultra rapide avec des impulsions de la femtoseconde (10-15 s) avaient pu observer un transfert d’électron entre le fer et le cobalt dans une molécule de « bleu de Prusse » mixte (FeCo)4[Fe(CN)6]3 qui en changeait les propriétés magnétiques.

Avec des impulsions mille fois plus courtes la précision de la position de l’électron doit encore être meilleure. On peut aussi avec ces impulsions ultra courtes savoir près de quel atome se trouve l’électron et sans violer le principe d’Heisenberg le transférer sur un autre pour par exemple transformer un diélectrique en semi-conducteur (3). On peut ainsi avec l’imagination rendre plus efficace certaines réactions chimiques ou catalytiques. Cette nouvelle forme de spectroscopie ultra précise pourrait être utilisée pour déceler les prémices d’un cancer sur un échantillon sanguin (4). Elle devrait aussi permettre de mieux étudier l’état électronique de molécules biologiques comme l’ADN.

Cette nouvelle physique des temps ultra courts nous ouvre un domaine encore inexploré celui des mouvements électroniques autour des atomes et des molécules (5) que de nombreux chimistes aimeraient maitriser avec des retombées immenses en recherche fondamentale et appliquée.

Jean-Claude Bernier
octobre 2023

 


Les mouvements des électrons dans les atomes et les molécules sont si rapides qu’ils sont mesurés en attosecondes. Une attoseconde est à une seconde ce qu'une seconde est à l’âge de l’univers. © Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences.

 

Pour en savoir plus
(1) L’atome boite à électrons (video, La Physique Autrement)
(2) Nouvelles techniques d’imagerie laser, M. Blanchard-Desce, Colloque La Chimie et la santé, Fondation de la Maison de la chimie (2010)
(3) La chimie à la lumière du laser : un intérêt réciproque, S. Forget, conférence et article, Colloque Chimie et lumière, Fondation de la Maison de la chimie (2020)
(4) Nano-diagnostic (vidéo, Des idées plein la Tech)
(5) Voir l’infiniment petit : les outils pour le nanomonde (vidéo CEA)

 

Crédit : Pierre Agostini, Ferenc Krausz et Anne L'Huillier. Prix Nobel de Physique 2023. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach.

 

Fête de la science 2023

Date de publication : Jeudi 05 Octobre 2023
Rubrique(s) : Événements

Pour sa 32e édition, du 6 au 16 octobre, la Fête de la science mouille le maillot et s’intéresse aux sports. Organisée chaque année par le Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, la Fête de la science est devenue un rendez-vous incontournable pour tous les publics. Pendant une dizaine de jours, familles, scolaires, étudiants, amateurs ou passionnés de sciences échangeront lors de milliers d’événements gratuits proposés partout en France.

Rendez-vous sur le site de la Fête de la science

Le thème de cette édition 2023, sciences et sport, s’inscrit dans un cadre sportif dense sur cette année scolaire 2023-2024 : Coupe du monde de rugby 2023, championnat d’Europe de football 2024 et bien sûr les Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.

C’est pourquoi Mediachimie.org met à disposition de tous, des ressources en relation avec le sport. Au travers de cette sélection vous allez découvrir et comprendre pourquoi la chimie occupe une place si importante dans le domaine du sport de haut niveau. Visitez la page 2023-2024 : Sports et chimie de Mediachimie.org

Crédit : llustration : Capture écran site fetedelascience.fr

Mediachimie | Le sport, c’est de la chimie

Date de publication : Jeudi 05 Octobre 2023
Rubrique(s) : Éditorial

Cette année la Fête de la science, année préolympique oblige, est consacrée au sport. La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie.org ont déjà largement étoffé le sujet. Rappelons le colloque « La Chimie et le sport » de mars 2010 qui va être renouvelé et actualisé par le prochain colloque en février 2024 « Chimie et sports olympiques ». En effet, le sport par ses multiples facettes fait appel à la chimie. C’est d’abord dans notre corps avec tous nos systèmes biologiques, puis dans notre cerveau où des hormones sont libérées, le tout avec une alimentation équilibrée et sans dopage. Mais si les performances s’améliorent c’est aussi grâce aux nouveaux matériaux.

La machine biologique

Quand on a une activité sportive nos muscles ont besoin d’énergie (1) (2). Cette énergie est stockée et transportée dans nos cellules sous forme de molécules d’ATP (adénosine triphosphate) qui par hydrolyse va donner un phosphate inorganique Pi et l’ADP (adénosine diphosphate) avec surtout de l’énergie libérée utilisable par l’organisme. L’ATP nous est fournie à chaque fois que nous respirons par l’oxygène transporté dans nos milliards de cellules et par le glucose ou les acides gras qui viennent de notre alimentation et sont transformés en ATP. Nos muscles sont composés de fibres où se juxtaposent deux types de protéines, l’actine et la myosine. Lorsque le cerveau commande un mouvement, le message acheminé vers le muscle comporte l’ATP mais aussi des ions calcium qui vont agir sur ces deux protéines et commander la contraction ou le relâchement. Pour que notre corps marche bien pour pratiquer un sport retenons qu’il faut de l’oxygène et donc bien respirer et des sucres et des protéines, donc bien s’alimenter.

Le cerveau

Ces molécules ne sont pas seules motrices pour la pratique du sport, il y a aussi des hormones qui sont fabriquées dans le cerveau (3) surtout par deux glandes, l’hypophyse et l’hypothalamus. C’est par exemple l’endorphine qui donne une sensation de bien-être. Notons aussi que pour les grands champions qui dépassent leurs limites les endorphines comme toute morphine a une capacité analgésique qui masque la douleur d’un effort intense (4). Une autre hormone, la dopamine, procure une sensation de plaisir et diminue la fatigue. On voit souvent son action lorsqu’un grand champion a gagné une course : son bonheur efface un peu les séquelles de son effort final. N’oublions pas non plus l’adrénaline que procure toujours un challenge que l’on se donne : elle augmente notre résistance au stress. Enfin une dernière sécrétion, celle de la sérotonine qui a une action sur la détente et le sommeil. Ce sont évidemment des libérations exacerbées par des entrainements intenses de nos grands champion. Mais nous en bénéficions lorsque nous pratiquons à notre niveau (5) un sport, des molécules qui ont des effets bénéfiques sur notre santé mentale et notre santé tout court !

Les matériaux de la performance

Usain Bolt est recordman du 100 m grâce à ses capacités naturelles et à son entrainement, mais aussi grâce aux super-chaussures (6) avec au moins 4 couches : une semelle externe élastique avec des crampons légers, une semelle interne rigide en composite carbone – carbone, une couche de mousse polyester, une tige et un tissu qui maintiennent le pied en PTFE. Les records en demi-fond le doivent aussi aux nouvelles pistes d’athlétisme en polyuréthane disposant en sous-couches de granulés de caoutchouc ménageant de petites poches d’air. La piste absorbe l’énergie mais le renvoie au coureur avec un effet « trampolino ».

Si Armand Duplantis a franchi 6,23 mètres au saut à la perche en septembre, c’est bien sûr dû à ses aptitudes acrobatiques et à son entrainement, mais aussi à sa perche fabriquée en matériau composite (7) avec des fibres de carbone noyées dans des polyesters. S’il avait eu un bambou ou une perche en aluminium il aurait plafonné à 4 ou 5 mètres.

Oui l’entrainement est essentiel mais la chimie des matériaux booste les performances en athlétisme mais aussi en ski, en canoé kayak, en voile et en vélo.

Pour courir il faut de l’essence

Vous avez déjà entendu ces commentaires de reporters sportifs concernant un battu à l’arrivée : « oui il n’avait plus de jus ». En effet il y a a nécessité pour les sports qui demandent un effort de longue durée, vélo, tennis, marathon…, d’avoir une bonne alimentation avant, durant et après l’effort : une bonne hydratation, des protéines légères ou des sucres assimilables rapidement durant l’effort et avant la compétition des sucres lents ou au contraire un aliment hyper protéiné et sans sucres. Eviter les boissons vitaminées et surtout les aliments dits « dopants ». Il y a toujours suivant les disciplines des soupçons de dopages, souvent avec des molécules de médicaments que l’on détourne de leur usage. Heureusement de plus en plus les fédérations internationales augmentent le nombre de substances interdites et les contrôles. La chimie analytique a développé pour cela des moyens de détection.

Bougez, courez, pédalez, sautez, lancez, jouez, vous allez déjouer le stress, vous éloignerez les maladies cardiovasculaires, l’obésité, l’ostéoporose et le « mal de dos ». En un mot vous vivrez mieux !

Octobre 2023
Jean-Claude Bernier

 

Pour en savoir plus
(1) Quelle chimie dans le sport ? épisode 1 : le métabolisme énergétique aérobie (video), R. Blareau, Blablareau au labo / Mediachimie
(2) Quelle chimie dans le sport  ? épisode 2 : les métabolismes énergétiques anaérobies (vidéo), R. Blareau, Blablareau au labo / Mediachimie
(3) Sport et cerveau, C. Agouridas, J.-C. Bernier, D. Olivier et P. Rigny, in La chimie dans le sport, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2014), isbn : 978-2-7598-1238-7
(4) La fabrique des champions, C. Agouridas, J.-C. Bernier, D. Olivier et P. Rigny, in La chimie dans le sport, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2014), isbn : 978-2-7598-1238-7
(5) Effets de l’exercice physique et de l’entrainement sur la neurochimie cérébrale : effets sur la performance et la santé mentale Ch.-Y. Guezennec Colloque La chimie et le sport, Fondation de la Maison de la chimie (2010)
(6) Chimie et pluie des records aux jeux de Tokyo, J.-Cl. Bernier, éditorial Mediachimie.org
(7) Les matériaux dans le sport, (r)évolutionnaires !, P. Bray, O. Garreau et J.C. Bernier, Fiche Chimie et… en fiches Mediachimie.org

 

Crédit : Image par Vectorportal.com, CC BY

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Dans le cadre du colloque " Chimie, Recyclage et Économie Circulaire " du 8 novembre 2023 à la Fondation de la Maison de la Chimie, l’équipe de Mediachimie.org vous propose de tester vos connaissances au travers d'un quiz ludique et instructif.

À vous de jouer !

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Mediachimie | Un prix Nobel pour la « nanochimie »

Date de publication : Jeudi 05 Octobre 2023
Rubrique(s) : Événements

Le prix Nobel de chimie qui vient d’être décerné ce 4 octobre par l’Académie royale des sciences de Suède couronne trois chercheurs Moungi G. Bawendi (MIT), Louis E. Brus (Columbia University) et Alexei I. Ekimov (Nanocrystals Technology Inc.) pour le développement des « points quantiques » dénommés encore « boites quantiques » ou en anglais « quantum dots ».

Sous ces noms énigmatiques on trouve une très belle découverte due au savoir-faire des chimistes qui savent fabriquer des nanoparticules de semi-conducteurs tels que des séléniures ou tellurures comme CdSe et CdTe mais aussi PbSe et ZnSe. On part de précurseurs organométalliques et par un réducteur doux sont obtenues des suspensions colloïdales maitrisables où l’on peut arrêter la croissance des particules à quelques nanomètres (entre 2 et 10 nm). C’est plus de 10 000 fois plus petit qu’un cheveu.

Qu’arrive-t-il à ces minuscules particules de semi-conducteurs ?

Alors que dans un semi-conducteur les électrons se partagent entre 2 bandes d’énergie séparées par un gap, le fait que l’on diminue exagérément la taille du semi-conducteur, les niveaux d’énergie ne s’organisent plus en bandes mais se réduisent à des niveaux individuels discrets : on dispose alors de niveaux « quantiques » et les transitions électroniques s’accompagnent d’une émission lumineuse qui dépend de la taille de la nanoparticule bleu pour 2 nm, vert pour 3 nm, rouge pour 6 nm…

Déposés sur un écran plat de télévision éclairés par une LED bleue ils émettent par fluorescence des fréquences qui élargissent l’espace colorimétrique avec une énergie abaissée. Avec les téléviseurs QLED différents des OLED on gagne en intensité lumineuse et en nombre de couleurs.

Une autre qualité de ces nano semi-conducteurs c’est que sous l’influence de la lumière ils sont capables d’émettre des électrons et donc un courant. Avec un bon drainage de celui-ci on peut disposer de vitres transparentes puisque leur taille est plus petite que certaines longueurs d’onde du visible. Même si leur rendement est faible (moins de 3%) on commence à imaginer pour les immeubles des vitrages photovoltaïques grâce aux « quantum dots ».

Enfin en imagerie médicale leur taille réduite permet d’avoir des pixels très petits et une définition d’image améliorée pour la détection de cellules cancéreuses.

Jean-Claude Bernier
Octobre 2023


Les quantum dots sont des nanoparticules de semi-conducteurs qui, éclairées par une LED bleue, émettent une lumière dont la couleur dépend de la taille. Source : Chimie et lumière (EDP Sciences, 2021) p. 144. ISBN: 9782759825073

 

Pour en savoir plus

 

Crédit : Moungi Bawendi, Louis Brus et Alexei Ekimov. Prix Nobel de Chimie 2023. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach.
 

Dans les compétions sportives, comme les Jeux Olympiques, la réussite dépend autant des performances du corps (énergie musculaire) que de la volonté de gagner (chimie de notre cerveau) et de la qualité technique du matériel utilisé. La victoire se joue aux moindres détails et il est nécessaire d’être le meilleur dans ces domaines.

L’apport de la chimie dans le domaine du matériel sportif permet de mieux choisir ses équipements, de mieux exploiter leurs qualités et de rendre les entrainements plus efficaces. Comprendre la chimie du corps permet également de contrôler ses performances, d’améliorer sa récupération, et de préparer son corps à dépasser ses limites.

Dans cette sélection de ressources vous allez découvrir et comprendre pourquoi la chimie occupe une place si importante dans le domaine du sport de haut niveau.

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Mediachimie | Pourquoi recycler les anciennes radiographies médicales ?

Date de publication : Lundi 25 Septembre 2023
Rubrique(s) : Question du mois

À la suite du décès d’une personne âgée, la collecte des radiographies d’une longue vie peut atteindre plusieurs kilos. Qu’en faire ?

Nous nous limiterons au cas des radiographies médicales argentiques que nos grands-parents et parents ont dans leurs placards et qui sont encore produites (cas des mammographies, des radios des hanches, clichés dentaires…). Celles-ci peuvent être déposées dans des centres de radiologie ou des pharmacies ou dans des déchetteries ayant des contenants dédiés.

Les radiographies médicales de type argentiques doivent être éliminées dans des filières spécifiques : enfouies elles entrainent une pollution de la nappe phréatique et incinérées une pollution de l’air en raison de la présence d’argent (1).

Premier tri

Les radiographies sont d’abord triées manuellement pour séparer le papier (emballage, compte-rendu) du film proprement dit. Celui-ci est avant impression un support en PET (PolyEthylene Terephthalate en anglais) recouvert d’une émulsion (contenant des cristaux d’halogénures d’argent (i) de 0,2 à 4 µm dans de la gélatine (ii)) et d’un revêtement de protection en gélatine pure (2). L’obtention de la radiographie se fait par réduction des ions Ag+ en argent métallique. Lorsque la radiographie arrive au circuit de recyclage elle se compose du support PET et d’un dépôt d’argent métallique incrusté dans la gélatine.

Le papier récupéré (avec un pourcentage massique de 3 à 40%) est broyé puis recyclé dans la filière papier.

Quant au film, il est plongé successivement dans des bains enzymatiques constituées de gélatinases. La gélatine recouvrant le film est alors hydrolysée et devient soluble dans l’eau. On sépare ainsi le support en PET (solide), qui sera recyclé dans la filière plastique, des jus de lavage (liquide) qui contiennent les enzymes et l’argent.

Recyclage du PET

Le PET est un polyester, polymère thermoplastique obtenu par la polycondensation de l’acide téréphtalique et de l’éthylène glycol selon (4) :

Un des recyclages possibles consiste depuis peu en une dépolymérisation à l’aide d’enzymes pour revenir in fine aux monomères, au diacide et à l’éthylène glycol (5).

L’autre mode de recyclage possible consiste à refondre le PET puis à l’utiliser dans une autre application comme les fibres polyesters par exemple.

Recyclage du jus pour obtenir l’argent

Ce jus est placé en filtre-presse : cet équipement permet la séparation liquide/solide à l’aide d’une filtration sous pression et de récupérer d’un côté le bain enzymatique qui est utilisé en boucle fermé et de l’autre les boues argentifères. Celles-ci sont alors calcinées. Les cendres de calcination sont fondues et on récupère ainsi l’argent métallique.

Ainsi chacun des constituants peut être recyclé : le papier, la matière plastique (PET) et l’argent qui représente moins de 1% du poids des films argentiques mais qui a une forte valeur ajoutée.

En résumé

Quelques chiffres

En France, en 2022 l’argent recyclé ne représente qu’une centaine de tonnes soit moins de 2% de l’argent recyclé mondialement (6), et seule une partie provient des radiographies mais « chaque geste compte ». Les besoins en argent sont pourtant importants : en particulier 90 % des cellules photovoltaïques sont formées d’une fine couche d’argent et représentent 15 % de leur coût de revient (7).

 

Lydie Amann et l’équipe question du mois

 

(i) Les halogénures d’argent utilisés sont des bromures d’argent AgBr ou chlorures d’argent AgCl.
(ii) La gélatine est un mélange de protéine et d’eau qui forme un gel.
 

Pour en savoir plus
(1) Voir les sites web des sociétés "Rhône Alpes Argent" et "Chastanier radiographies" (en particulier pour cette dernière société la page "Radiographies" et la page "Archives médicales > Visite virtuelle de l'usine")
(2) La réalisation du support est comparable à celle des films argentiques pour photographies. Consulter Photographie/Émulsions argentiques/Préparation des surfaces sensibles noir et blanc sur wikilivres.
(3.a) Fin de vie des plastiques : le mariage réussi des plastiques et des enzymes/ressource/fin-de-vie-des-plastiques-le-mariage-r%C3%A9ussi-des-plastiques-et-des-enzymes A. Marty, article et conférence, Colloque Chimie et biologie de synthèse, Fondation de la Maison de la chimie (2018)
(3.b) Vidéo sur la biodégradation du PET, Déchets plastiques : les enzymes font le ménage, Coproduction Fondation de la Maison de la Chimie/Virtuel
(4) Comment le recyclage en chimie contribue-t-il à l'économie circulaire ? Fiche Grand Oral Nathan Mediachimie pp. 6-7
(5) Recyclage des plastiques sur le site IFP Énergies nouvelles
(6) Enquête mondiale sur l’argent 2023 World Silver Survey sur le site The Silver Institute
(7) Données industrielles relatives à l’argent sur le site de l’Elementarium

 

Crédit illustration : com329329 / Pixabay

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