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Les nodules polymétalliques forment des boules de quelques centimètres de diamètre.
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L'exploitation des nodules polymétalliques : utopie ou réalité ?

[Mots-clés] hydrométallurgie, lixiviation, pyrométallurgie, fusion, Mn, Co, Ni, Cu

La situation des nodules dans les grandes profondeurs rend leur ramassage complexe et coûteux. Le point est fait sur les technologies de ramassage et de traitement métallurgique commencés sur les gisements français il y a plus de vingt ans, et réactualisés en tenant compte de l’impact sur l’environnement. L’analyse économique de la rentabilité de l’exploitation, comparée avec celle des minerais terrestres dans un contexte de demande en matières premières, est présentée pour le manganèse, le nickel, le cobalt et le cuivre. En savoir plus

Les nouvelles cellules solaires nanocristallines

[Mots-clés] sensibilisation, oxydes nanocristallins, conversion d’énergie, photochimie, colorant

Le principe adopté par Grätzel s’inspire du vivant, utilisant un mécanisme à l’œuvre dans la photosynthèse. Le mécanisme de passage de l’électron conduit à considérer des éléments de photochimie : niveaux d’énergies fondamental et excité dans un colorant, transfert vers des nanoparticules de TiO², semi-conducteur, transfert de la charge vers l’iodure en solution pour bouclage du cycle. Les cellules expérimentales de Grätzel sont développées à grande échelle, présentent des caractéristiques très intéressantes et constituent un exemple brillant de la démarche biomimétique. En savoir plus

La biomasse, une large palette de matières premières renouvelables.
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Chimie du végétal, fer de lance de la chimie durable

L’utilisation de la matière végétale comme source première de produits chimiques s’est pratiquée de tous temps. Elle s’est développée à l’ère de la révolution industrielle puis a été éclipsée par la disponibilité du pétrole mais revient aujourd’hui au moment où celui-ci se raréfie. Elle constitue déjà une branche industrielle puisque qu’elle est à la base de plus de 5% de la production chimique. L’analyse de la géographie et de l’économie indique que la chimie française est très bien placée pour bénéficier de ce mouvement et que la création d’une industrie correspondante – comportant de nouveaux métiers (bioraffineurs, chimistes biosourcés, biotechnologues) - se poursuit activement. Des exemples de productions actuelles importantes, comme celle de l’isosorbitol qui confère de nouvelles propriétés à certains matériaux polymères, ou en croissance comme celle de l’acide succinique, intermédiaire chimique important, sont entre autres décrits dans ce chapitre ainsi que les activités stimulantes de l’association Chimie du Végétal (ACDV). En savoir plus

Au cours du parcours du fluide dans la croûte terrestre, la pression et la température varient. Les conditions de l’équilibre entre minéral et solution changent, le système maintient alors l’équilibre local en faisant précipiter la ou les phases minérales qui le permettent. La biomasse, une large palette de matières premières renouvelables.
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Recyclage des métaux : mimer les processus naturels

[Mots-clés] ressources, métaux, disponibilité, matières premières, inclusion, fluide, roches, olivine, serpentine, chimie géoinspirée

La question de la disponibilité des matières premières minérales est abordée dans sa généralité. On sait qu’un risque de pénurie existe du fait de l’accroissement attendu pour la population de la planète et pour son niveau de vie moyen. Le chapitre regarde de plus près la situation des éléments métalliques dont notre civilisation technique fait un usage de plus en plus important et dont la répartition très inégale sur la planète est porteuse de crises politiques. Les processus qui ont été à l’œuvre dans la formation de la Terre permettent d’expliquer la géologie des zones minières de la planète. Elle peut inspirer une chimie « géo-mimétique » que l’on peut utiliser pour recycler les déchets métalliques. Des expérimentations prometteuses sont en cours. En savoir plus

Les biodéchets ménagers, une fois triés, peuvent être valorisés pour produire du biogaz.
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Biogaz : un avenir pour les déchets ménagers ?

La valorisation du biogaz pourrait constituer une source d’énergie renouvelable (énergie thermique, électrique et carburant) intéressante. Une proportion non négligeable issue des déchets ménagers est encore non valorisée. Les techniques de production et d’épuration de ce type de biogaz ainsi que la réglementation de son injection dans le réseau de gaz naturel, sont actuellement en pleine évolution : cet article apporte quelques éléments de compréhension. En particulier le choix du mode de valorisation (énergie thermique, source d’électricité, production de bio méthane carburant ou injection dans le réseau de gaz naturel) qui conditionne l’épuration est discuté à partir de l’exemple du Centre de valorisation organique de Lille. En savoir plus

La carapace de crustacés tels que le crabe est un matériau hybride constitué de chitine (partie organique, en orange) et de carbonate de calcium CaCO3 (partie minérale).
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Matériaux inorganiques et hybrides bio-inspirés

[Mots-clés] chimie douce, chimie biomimétique, chimie bio-inspirée, matériaux hybrides multifonctionnels, chimie intégrative, nanocomposites

De nombreux exemples du vivant sont utilisés pour expliquer et illustrer les principes et la richesse des possibilités de « la chimie douce ». Les deux types d’approches biomimétiques et bio-inspirées sont décrites et appliquées à la fabrication de nouveaux matériaux inorganiques hybrides : la première copiant un concept pour avoir la même finalité que celle de la nature, la seconde décodant les concepts de la nature pour les extrapoler au service de la créativité du chimiste. En savoir plus

Le végétal, un relais pour le pétrole ?

[Mots-clés] biomasse, végétal, matériaux biosourcés, biocarburant, environnement, développement durable, chimie du végétal

Une bonne introduction sur la chimie du végétal en passant par le bioéthanol, mais aussi sur les principaux intermédiaires de la chimie en remplacement de ceux issus de la pétrochimie. Une nouvelle chimie, notamment celle des bio-carburants de 2e génération, est décrite dans le cadre du développement durable. En savoir plus

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Couleur et habitat « vert »

La couleur est partout dans l’habitat. Colorer nécessite une chimie de formulation très performante du fait de la variété des couleurs que l’on souhaite obtenir et de la multitude d’ingrédients entrant dans les peintures, du souci de les faire tenir dans le temps et de la problématique de la qualité de l’air intérieur. L’émergence des nanotechnologies et de la chimie du végétal ouvre des perspectives d’innovation. Une nouvelle chimie de formulation utilisant des matières premières renouvelables se développe. Elle s’inscrit naturellement dans le développement durable de l’habitat et de la société comme l’illustreront des exemples pratiques. En savoir plus

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La nature pour inspirer le chimiste : substances naturelles, phytochimie et chimie médicinale

[Mots-clés] plantes, substances naturelles, extraction, isolement, synthèse, médicaments

Les chimistes sont capables d’identifier l’espèce moléculaire responsable de l’effet thérapeutique d’une plante. Ceci leur ouvre un champ considérable – et même une voie royale – vers la synthèse de nouveaux médicaments, une très faible partie seulement des plantes présentes sur la planète ayant été étudiée. En savoir plus

Exemple de structure d’un hydrate de méthane (CH4) de type I. La molécule de CH4 est emprisonnée dans une cage constituée de molécules d’eau (H2O). Il y a 6 à 8 molécules d’H2O pour une molécule de CH4.
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Hydrates de gaz et Hydrogène : ressources de la mer du futur

[Mots-clés] hydrates de méthane, liaison de Van der Walls, géochimie, Raman, rayons X

Sur les marges continentales dorment des quantités prometteuses d’hydrates de gaz, tandis que les dorsales lentes médio-océaniques sont une usine naturelle à hydrogène qui tourne à vide. Ces deux paysages océaniques représentent des sources d’énergie considérables si l’homme pouvait les maîtriser. Tout en continuant à estimer les ressources de façon précise, la recherche se poursuit pour comprendre les phénomènes de transport dans le sédiment pour la formation d’hydrates de gaz et de transport dans la roche mantellique pour la production d’hydrogène. En savoir plus

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