À partir de trois types d’innovations en chimie on démontre comment la recherche en chimie peut déboucher sur des solutions originales qui décoiffent ! La première est la substitution du lithium par le sodium dans les piles ion-sodium qui les rend bien moins coûteuses compte tenu de l’abondance du sodium. La seconde est l’idée à priori farfelue de mettre des panneaux solaires à haute altitude pour profiter de l’éclairement du soleil toute la journée sans nuages sur un ballon captif et la nuit de continuer à produire du courant avec une pile à hydrogène. La troisième est la suite du programme Bioproof des industriels du caoutchouc qui permet de sécuriser les sources de caoutchouc naturel de développer les matières biosourcées et de développer le recyclage.
Source : L’actualité chimique n° 405 (mars 2016) pp. 4-5
Les péripéties et atermoiements de la commission européenne de Bruxelles au sujet du glyphosate sont rapportés ainsi que la polémique qui fait rage déjà en 2016 entre les partisans de l’interdiction au motif des dangers cancérigènes et des agriculteurs qui en trouvent les avantages au niveau désherbant. On démontre la formule et l’action de la molécule et du surfactant qui lui est additionné, et on analyse les rapports des différentes agences internationales qui ont évalué la dangerosité de ce produit et les pressions des divers lobbies auxquels ils ont été soumis, fabricants, écologistes, agriculteurs devant un marché de plusieurs milliers de tonnes.
Source : L’Actualité chimique n° 410 (septembre 2016) pp. 5-6
L’article dresse un tableau historique et sociologique du tatouage jusqu’à son engouement actuel en Europe. Initialement à base d’indigo, les pigments colorés se sont progressivement développés mais les mélanges injectés ne sont pas standardisés et les pratiques différent d’un pays à l’autre. En principe, les couleurs devraient être stables, indélébiles et non toxiques. Malheureusement certaines encres s’avèrent dangereuses pour l’organisme, parfois même cancérogènes, et très peu de choses sont connues quant au métabolisme des substances utilisées.
Source : L’Actualité chimique n° 424 (décembre 2017) pp. 9-12
Extruder et effectuer simultanément une réaction, tel est l’objectif de l’extrusion réactive. Ce procédé permet de travailler au sein d’un fluide très visqueux comme un polymère fondu. Polymérisation et copolymérisation ont ainsi été mises en œuvre pour la synthèse de polymères biodégradables telles des macromolécules dérivées de l’amidon. La production de copolymères statistiques, branchés ou à bloc ainsi que des thermoplastiques ou thermodurcissables réticulés, a été facilitée par l’utilisation des extrudeuses. Cette technique récente permet la mise en œuvre de nouveaux matériaux, bien souvent en lien avec le développement durable.
Source : L’Actualité chimique n° 422-423 (octobre-novembre 2017) pp.47-58
Les perturbateurs endocriniens (PE) présents dans notre environnement peuvent induire, par exemple, des cancers hormonaux dépendants, un diabète de type 2 ou une modification du développement de l’enfant, et ce, même à faible dose. Les auteurs font le point sur les PE connus du grand public : parabène, biocide, phtalate, bisphénol A et distilbène.
Source : L’Actualité Chimique n° 421 (septembre 2017) pp. 6-10
Toute une panoplie de méthodes spectroscopiques portatives est maintenant au point pour l’analyse des œuvres d’art in situ : la détection de traces de restauration, l’identification de pigments comme le lapis-lazuli qui bien qu’onéreux a été assez largement utilisé, des liants en peinture en sont quelques exemples. L’intérêt de techniques spectroscopiques comme l’infrarouge, la fluorescence ou le Raman est expliqué au travers d’exemples richement illustrés.
Source : L’Actualité Chimique n° 418-419 (mai 2017) pp. 82-90
Une enquête à la recherche des principaux constituants chimiques responsables de l’odeur de l’encens menée grâce à la CPV couplée à l’olfactométrie par dilutions successives. Parmi les composés identifiés, on trouve des terpènes, des esters, des cétones mais aussi les fameux acides olibaniques à l’origine de l’odeur de « vieille église ».
Source : L’Actualité Chimique n° 417 (avril 2017) pp. 11-16
|
L’affaire du siècle se trompe-t-elle de cible ?
Rubrique(s) : Éditorial
Vous connaissez sans doute « l’affaire du siècle » dont l’objet est d’attaquer l’État français au motif « d’inaction climatique ». C’est une initiative de quatre ONG, qui a recueilli sous forme de pétitions via les réseaux sociaux près de 2 millions de signatures. On peut bien sûr s’étonner qu’on ne se soit pas attaqué d’abord à l’État allemand ou chinois où la production de 1 kWh dans ces pays s’accompagne respectivement de l’émission de 550 g et de 700 g de CO2 alors qu’en France elle n’est que de 60 g (1). Mais d’après l’avocate de ces ONG, cette conduite française vertueuse n’est pas suffisante !
Or si jugement il y a, j’imagine que la justice voudra interroger toutes les parties et les choses risquent de se gâter. Car deux positions s’affronteront et la polémique qui enfle actuellement aux États-Unis et en Europe jusqu'en France sur le rôle du gaz carbonique comme élément essentiel de l’effet de serre et du réchauffement climatique s’y invitera (2). Des publications apparemment sérieuses de spectroscopistes spécialisés dans le rayonnement l’infra-rouge (IR) prétendent montrer que l’émissivité et l’absorption IR sont saturées dès 200 à 300 ppm de CO2 dans l’atmosphère et que le doublement de sa concentration ne modifierait en rien cette saturation. S’ensuit dans la littérature scientifique un débat sur les émissions infra-rouge de la Terre sous forme de courbes de Planck et leur modification dans la gamme d’absorption du CO2 autour de 15 microns. Il en est déduit que les climatologues « réchauffistes » ont eu tort dans leur modèle d’assimiler les molécules de gaz à des corps noirs dont les propriétés sont l’apanage des solides et non des gaz. Et donc que le CO2 ne peut contribuer à l’augmentation de température (3).
Cette thèse de plus en plus partagée est évidemment combattue par les scientifiques du GIEC qui maintenant expliquent que l’atmosphère est constituée de plusieurs couches en fonction de l’altitude, absorbant et réfléchissant l’IR, pour sauver leur modèle (4), et pour certains d’entre eux (pas tous) crucifiant les scientifiques s’opposant à leur thèse. Le problème est que les mesures disponibles des températures de la troposphère par satellites et ballons-sondes montrent qu’elles ne varient que très peu depuis près de 20 ans alors que les émissions de CO2 ont augmenté de plus de 10% (365 ppm en 1998, 408 ppm en 2018). De plus, les résultats des mesures s’écartent de plus en plus des modèles d’extrapolation des températures terrestres du GIEC qui prévoyaient en moyenne 0,4°C sur cette période. Plus grave encore est la fameuse courbe en forme de crosse de Hockey qui a disparu du 5e rapport du GIEC et qui avait affolé le monde politique et médiatique. D’après plusieurs spécialistes statisticiens elle aurait été manipulée par son auteur. Au secours de ce dernier plusieurs climatologues auraient aussi gommé l’optimum climatique de l’époque romaine et du Moyen Âge, en contradiction avec les preuves apportées par les historiens du climat et archéologues dignes de foi (5).
Ces polémiques jettent un trouble quasi tragique sur le modèle alarmiste de « l’urgence climatique » exigeant de la part de l’État des actions immédiates qui auront toutes chances d’avoir peu ou pas d’effet sur un phénomène qui serait du domaine de la variabilité naturelle. Au cours du dernier millénaire, canicules et sécheresses et petits âges glaciaires se sont succédé sans que le CO2 puisse être mis en cause. Avec une population en majorité croyante on entamait alors des processions ou des neuvaines pour que cessent ces phénomènes, aujourd’hui comme la religiosité a disparu, à l’heure des réseaux sociaux on pétitionne ! « Consensus omnium » !
Et pourtant dans un sujet aussi complexe que le climat, d’une erreur d’interprétation peut résulter un bien, en chimie une réaction loupée, un produit parasite peuvent nous en apprendre plus (6) sur les mécanismes réactionnels. Alors oui pour une meilleure isolation des bâtiments, oui pour une réduction de la consommation des ressources carbonées naturelles, oui pour l’énergie décarbonée, oui pour un changement de paradigme pour les transports. Transférons les milliards consacrés aux élucubrations climatiques à la recherche sur les véhicules électriques, sur les nouveaux réacteurs nucléaires, sur le stockage de l’énergie (7), sur le recyclage des matières de haute technologie, sur les procédés propres… Oui pourquoi pas à l’initiative de J. Jouzel et de P. Larroutourou pour le pacte finance - climat et à la création d’une banque européenne pour financer les recherches sur la transition énergétique, mais de grâce ne parlons plus de climat mais appelons le « pacte finance - préservation des ressources naturelles ».
Jean-Claude Bernier
Février 2019
Pour en savoir plus :
(1) Le challenge de l’électricité verte (Chimie et… junior)
(2) Le changement climatique (Chimie et… junior)
(3) Le changement climatique : question encore ouverte ?
(4) Le changement climatique : perspectives et implications pour le XXIe siècle
(5) Fluctuations climatiques extrêmes et sociétés au cours du dernier millénaire
(6) La maison écologique
(7) Cette « chère » transition énergétique
Les vidéos du colloque Chimie et Alexandrie sont en ligne
Rubrique(s) : Événements
Vous pouvez retrouver les vidéos du colloque Chimie et Alexandrie ici.
Pure découverte scientifique au départ, l’eau oxygénée ou peroxyde d’hydrogène a été un composé aux propriétés que le chimiste Louis-Jacques Thenard (1777-1857) a étudiées de manière systématique en 1818 tout en cherchant des applications possibles. Celles-ci devaient par la suite offrir de multiples débouchés industriels qui restent toujours d’actualité.
La découverte d’un nouveau composé chimique
Chimiste de renom, connu pour ses nombreuses contributions en chimie, Thenard s’est toujours préoccupé de mettre la science au service de l’industrie. Avant sa découverte, il avait été remarqué par la mise au point d’un bleu de cobalt (ou bleu Thenard) en 1803, utilisé dans la peinture à l’huile pour remplacer le lapis-lazuli. Il avait aussi contribué à la conception d’une nouvelle méthode de fabrication de la céruse (carbonate de plomb) et le procédé avait été industrialisé par le chimiste Roard à Clichy. Thenard était aussi connu pour avoir fait des recherches avec son collègue Joseph Gay-Lussac à l’École polytechnique entre 1808 et 1811 sur l’isolement du sodium et du potassium par électrolyse, ainsi que par des études sur plusieurs composés organiques dont ils avaient élucidé la composition. Formé par Vauquelin, Thenard était en effet un excellent analyste. Élu membre de l’Académie des sciences en 1810, Thenard, devint baron en 1825 en reconnaissance pour sa contribution à la préservation contre l’humidité des peintures sur la coupole du Panthéon. Il fut élu en 1832 président de la Société d’encouragement pour l’industrie nationale.
De la découverte à l’invention
Dans les années 1810, lors de recherches sur les composés dérivés de métaux, Thenard observa qu’un oxyde de baryum en milieu acide donnait lieu à la formation d’une solution aqueuse qui montrait un dégagement gazeux inattendu. Sa curiosité fut satisfaite lorsqu’il constata qu’il s’agissait d’un dégagement de dioxygène de la solution. Et l’analyse de ce liquide révéla qu’il contenait une proportion inhabituelle d’oxygène par rapport à la composition de l’eau ordinaire. D’où le nom d’ « eau oxygénée » qu’il donna à ce nouveau composé. Ses recherches pour identifier et décrire le nouveau composé devaient donner lieu à une série de mémoires présentés à l’Académie des sciences.
Composé de formule H2O2, le peroxyde d'hydrogène, nom actuel de l’eau oxygénée, est un liquide clair, légèrement plus visqueux que l'eau, incolore en solution. Thenard s’intéressa aux puissantes propriétés oxydantes du composé et aux applications possibles.
Des applications multiples
Voulant trouver une première application pratique de l’« eau oxygénée », Thenard et son ami le peintre et chimiste Léonor Mérimée pensèrent qu’un essai pouvait être fait pour enlever des taches brunes sur une gravure ancienne. Au moyen d’un pinceau fin, le produit fut mis au contact avec les taches du papier. Celles-ci étant dues à du sulfure de plomb donc brunes, le traitement les transforma en sulfate de plomb blanc. Le résultat étant positif, c’était le premier succès de l’eau oxygénée dans le blanchiment d’un papier, un procédé qui sera industrialisé par la suite.
Toutefois à cette époque, les applications n’étaient pas encore nombreuses. À part les beaux-arts, c’est la médecine qui a employé le produit comme désinfectant. L’emploi à l’échelle industrielle sera réalisé par la suite au moment où des industries auront besoin d’un composé de blanchiment ou de désinfection en grandes quantités.
Si le procédé de préparation de Thenard a été poursuivi jusqu’au XXe siècle, toutefois le procédé électrolytique a supplanté le procédé chimique original. Le peroxyde d’hydrogène est alors produit par électrolyse de l’acide sulfurique ou de l’hydrogénosulfate d’ammonium avec oxydation anodique, puis hydrolyse de l’acide peroxodisulfurique H2S2O8 ou du peroxodisulfate d’ammonium formé. La distillation permet alors de produire des solutions plus concentrées et plus stables.
Le peroxyde d'hydrogène sert beaucoup pour le blanchiment de la pâte à papier et des textiles. C’est un procédé écologique sans chlore. Il est aussi utilisé pour le traitement des eaux, des sols et des gaz (désulfuration, deNox, etc.) ou comme désinfectant des piscines.
À basse concentration, environ 5%, il sert à décolorer les poils et cheveux, d’où l'expression de« blonde peroxydée », ou, comme fixateur, pour achever une permanente. Il peut servir aussi pour le blanchiment des dents. Désinfectant pour un traitement local il sert au nettoyage des plaies, réputé contre le tétanos et contre indiqué pour les bactéries aérobies (ex : staphylocoque). L'eau oxygénée a été utilisée pendant plusieurs années comme révélateur d'hémoglobine en police scientifique. Cette découverte a été faite par le chimiste allemand Christian Schönbein (1799-1868).
À haute concentration, il peut servir de comburant pour la propulsion de fusées. En se décomposant dans le réacteur il fournit le dioxygène nécessaire à la combustion des combustibles auxquels il est associé. Enfin, le peroxyde d'hydrogène est aussi utilisé lors de la fabrication d'explosifs peroxydés comme le peroxyde d'acétone ou TATP.
Pour en savoir plus :
- Louis-Jacques Thenard: un savant et un acteur de la première industrialisation.
- Produits du jour de la société chimique de France (peroxyde d’hydrogène)
- Découverte du peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée)
- Fabrication industrielle de l’eau oxygénée
