Chez Michelin, notre vision de l'économie circulaire se décline en 4 volets : Réduire, Réutiliser, Recycler et Renouveler. En matière de recyclage, nous investissons en R&D pour trouver des solutions de valorisation des pneus en fin de vie non réutilisables.

Aujourd'hui, plus de la moitié des pneus européens en fin de vie sont exportés. Ce n'est clairement ni souhaitable ni durable. Mais si on regarde le côté positif de cette situation, cela veut dire qu’il y a là, dans ces pneus exportés, une source importante de matière à réutiliser. Mais encore faut‐il savoir extraire de cette matière des nouvelles matières premières de haute qualité que l’on peut réincorporer dans des pneus neufs. Haute qualité, car le pneu est un objet extrêmement technique qui est finalement le seul point de contact entre la route et votre véhicule. Il doit garantir un haut niveau de sécurité tout en ayant une longévité kilométrique élevée et une résistance au roulement basse (directement liée à la consommation de carburant ou l’autonomie kilométrique des véhicules). Impossible donc de prendre le pneu en fin de vie et de le réintroduire comme cela dans un pneu neuf.

Il faut donc développer des technologies permettant d'extraire ces matières premières secondaires issues des pneus en fin de vie. Ceci est plus complexe qu'il n'y paraît et implique une exploration à travers l'ensemble de l'écosystème.

C’est pour cette raison que Michelin a choisi d’être coordinateur de projets Européens (Blackcycle et WhiteCycle) cofinancés par l’Europe, rassemblant les acteurs de l’ensemble de l’écosystème, allant de la collecte des pneus usagés à la réincorporation dans des pneus neufs de matières premières issues d’une série de transformations successives.

TotalEnergies a pour ambition de contribuer au développement de l’économie circulaire des plastiques et de produire 30 % de polymères recyclés et renouvelables d’ici 2030.

Deux voies technologiques sont considérées pour le recyclage des plastiques. Le recyclage mécanique consiste en la reformulation et la remise en forme de déchets plastiques collectés et triés selon essentiellement leur nature. Cette technologie peut être considérée comme mature mais fait l’objet d’amélioration continue pour viser des applications très exigeantes en termes de qualité et de performances.

Beaucoup de déchets plastiques ne peuvent pas être traités par recyclage mécanique car leur composition est trop complexe (multimatériaux difficilement séparables) et les efforts pour les valoriser par recyclage mécanique seraient vains. La voie préférée est alors le recyclage chimique qui permet de reformer les briques élémentaires moléculaires plus facilement séparables et valorisables permettant de reformer de nouveaux plastiques de la plus haute qualité. Cette voie est encore peu développée à l’échelle industrielle mais croit rapidement et offre de fortes perspectives en termes de volumes de déchets plastiques revalorisés. Elle permet aussi d’adresser les requis des domaines applicatifs les plus exigeants comme plus particulièrement l’aptitude au contact alimentaire pour les plastiques destinés à l’emballage.

C’est par leur complémentarité que les deux voies technologiques de recyclage permettront de traiter l’ensemble des déchets plastiques. Pour réaliser son ambition TotalEnergies s’engage donc à la fois à continuer à améliorer le recyclage mécanique et à développer le recyclage chimique.

La pyrolyse des déchets plastiques est actuellement la voie la plus répandue de recyclage chimique. Elle est notamment poursuivie par TotalEnergies dans son projet industriel à Grandpuits (France). Cette technologie de traitement thermique permet d’obtenir une huile de pyrolyse qui sera incorporée dans des unités industrielles de production de monomères. Les challenges techniques de ce schéma de procédé sont liés à la composition de l’huile de pyrolyse (sélectivité de la réaction de conversion des plastiques) et à la présence de certains contaminants dans les charges de départ. Ces deux aspects impactent fortement les performances des étapes de procédé en aval de la pyrolyse. Des étapes intermédiaires de traitement des huiles de pyrolyse sont donc à considérer. L’enchainement de plusieurs étapes thermochimiques peuvent toutefois avoir un effet négatif sur le bilan carbone du procédé. L’analyse du cycle de vie est donc un autre challenge du recyclage chimique.

Pour relever ces challenges et continuer à adresser de plus larges volumes de déchets plastiques complexes il est nécessaire de développer des solutions innovantes, de nouvelles technologies complémentaires ou alternatives à la pyrolyse conventionnelle. C’est ce que font les équipes R&D de TotalEnergies avec un focus tout particulier sur les technologies et schémas procédés les plus prometteurs en termes de bilan énergétique, sélectivité et rendement monomérique. De multiples partenariats sont engagés afin d’identifier au plus tôt les opportunités de développement et d’accélérer la réalisation des ambitions.

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.

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

• Regardez toutes les vidéos sur Youtube/Mediachimie
• Retrouvez toutes les vidéos sur Viméo/Fondation de la Maison de la Chimie avec la possibilité de télécharger les vidéos, conférence par conférence

• Retrouvez le quiz avant colloque "Chimie,recyclage et économie circulaire"
• Retrouvez le quiz post-colloque "Chimie,recyclage et économie circulaire (2)"

• Pour le cycle 4 : Séquences : plastiques et développement durable en partenariat avec LAMAP

• Téléchargez l'ouvrage intégral Chimie, recyclage et économie circulaire

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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- 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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- Recyclage de l’aluminium : enjeux, défis et opportunités

Fanny MAS | Ingénieur R&D métallurgiste senior, Constellium
voir le résumé et la vidéo  | le chapitre en PDF

- L’émergence de l’économie circulaire du pneu : un challenge passionnant !

Jean‐Michel DOUARRE | Responsable du programme de Recherche sur les Matériaux, Michelin
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- Recyclage du verre plat

Jean-Christophe ARNAL | Directeur de l’usine d’Aniche, Saint‐Gobain Glass France
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- Recyclage des plastiques... vers une économie circulaire

Estelle CHERET | TotalEnergies VP OneTech R&D Downstream Process & Polymers
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- Matériaux de spécialité pour une économie circulaire, illustrations des problématiques sur le recyclage des pales d’éolienne

Armand AJDARI | Chief Technology Officer, Arkema
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- Industrie photovoltaïque : les enjeux de la circularité

Yohan PARSA | Directeur Recherche & Développement, ROSI Solar
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

- 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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

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
voir la vidéo et le résumé | le chapitre en PDF

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

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 !

Chimie et Notre-Dame : Présentation du colloque

Après l’incendie de Notre-Dame de Paris qui, en 2019, nous a tous bouleversés, le Ministère de la Culture et le CNRS se sont mobilisés au côté de l’Établissement public chargé de la conservation et de la restauration de la cathédrale Notre-Dame de Paris créé par l’État et se sont associés dans le cadre d’un grand chantier scientifique pour mettre les compétences et les connaissances des chercheurs d’une cinquantaine de leurs laboratoires au service de la « résurrection » de l’édifice et de ses œuvres d’art. À cette occasion, ces chercheurs se sont aussi donné pour objectif le renouvellement des connaissances sur l’édifice et son histoire.

La chimie est présente aussi bien sur le chantier de restauration que dans ce programme de recherche et d’innovation qui associe archéologues, historiens de l’art, chimistes, physiciens et informaticiens, aux architectes et compagnons présents sur le site.

La Fondation de la Maison de la Chimie a souhaité faire le point sur ce que les sciences de la chimie ont et pourront apporter dans le programme de restauration de la cathédrale et plus généralement via des innovations dans le domaine des matériaux du patrimoine. Le responsable et les coordinateurs du programme nous ont fait l’honneur non seulement d’intervenir comme conférenciers, mais aussi de nous aider dans le choix des experts pour réaliser cet ambitieux objectif. Nous les en remercions vivement. La vue de l’incendie de Notre-Dame de Paris et son triste bilan ont profondément touché les citoyen de tous âges dans le monde entier.

Ce colloque, qui vise à apporter des informations précises sur le rôle possible des sciences « chimiques » dans la réparation de ce terrible événement et comment la chimie peut contribuer à lui redonner vie, est ouvert à tous les publics, avec une attention particulière aux jeunes et au monde éducatif. Le niveau des interventions se veut accessible à tous.

Bernard Bigot
Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
et Directeur Général de l’Organisation internationale ITER

Chimie et Chimie et Notre-Dame : Le colloque dans son intégralité

• Retrouvez toutes les vidéos sur Viméo/Fondation de la Maison de la Chimie avec la possibilité de télécharger les vidéos, conférence par conférence
• Regardez toutes les vidéos sur Youtube/Mediachimie
• Lisez la fiche Chimie et… en fiches :
  L'incendie de Notre-Dame a-t-il considérablement plombé l'atmosphère parisienne ?
   

 
• Télécharger l'ouvrage intégral Chimie et Notre-Dame de Paris (PDF-22118 Ko)

Télécharger l'ouvrage intégral Chimie et Notre-Dame de Paris en PDF - 22118 Ko

Colloque Chimie et Notre-Dame : Conférence par conférence

Conférences plénières d’ouverture
Animateur : Bernard BIGOT

- Le chantier de Notre-Dame de Paris : état et perspectives

Général d’armée Jean-Louis GEORGELIN | Représentant spécial du Président de la République et président de l’établissement public chargé de la conservation et de la restauration de la cathédrale Notre-Dame de Paris
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- De la chimie des matériaux à l’alchimie des équipes

Aline MAGNIEN | Conservatrice générale du patrimoine, Directrice du Laboratoire de Recherche des Monuments historiques, Ministère de la Culture et de la Communication - Pascal LIEVAUX | Conservateur général du patrimoine, délégation à l’inspection, à la recherche et à l’innovation, direction générale des Patrimoines et de l’Architecture
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

Table Ronde : Ils travaillent pour Sauver Notre-Dame
Animateur : Marc J. LEDOUX | DRCE Émérite du CNRS

- La restauration des statues en cuivre de la flèche de la cathédrale Notre-Dame de Paris

Richard BOYER | Directeur Général SOCRA
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- Charpente de sécurisation des arcs boutants et des voûtes

Julien Le BRAS | Président Directeur Général Groupe Le Bras Frère
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- Conservation-restauration de peintures polluées par dépôt d’aérosols de plomb

Marie PARANT | Restauratrice de peintures murales, indépendante - Witold NOWIK | Chimiste, ingénieur de recherche, responsable du pôle Peinture murale et polychromie, Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques
voir les vidéos et le résumé | chapitre en PDF

Archéo matériaux
Animateur : Jean-Claude BERNIER | Professeur Émérite de l’Université de Strasbourg

- Mémoire du bois : apport de la chimie à la connaissance de la charpente carbonisée de Notre-Dame de Paris

Alexa DUFRAISSE | Chargée de recherche au CNRS, UMR 7209, Archéozologie, archéobotanique : Sociétés, Pratiques et Environnements (ASSPE), CNRS/MNHN, Paris
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- Conservation des maçonneries endommagées par les sels solubles suite à l’incendie de Notre-Dame de Paris en 2019

Véronique VERGES-BELMIN | Géologue, Ingénieure de recherche, responsable du pôle scientifique Pierre, Laboratoire de recherche des monuments historiques (LRMH)
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- L’apport des analyses chimiques à la connaissance des armatures de fer de Notre-Dame de Paris

Maxime L’HERITIER | Maître de conférences en histoire médiévale, Université Paris 8, ArScAn CNRS UMR 7041
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- Tracer les plombs de Notre-Dame de Paris par leur signature isotopique et élémentaire.

Sophie AYRAULT | Directrice de Recherches au CEA, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE), Université Paris Saclay
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

Innovation et matériaux du patrimoine
Animateur : Philippe WALTER | Laboratoire d’archéologie moléculaire et structurale (UMR 8220 CNRS-UPMC), CNRS-Sorbonne Université

- La conservation-restauration et la recherche sur les vitraux de la cathédrale Notre-Dame de Paris

Claudine LOISEL | Ingénieure de recherche, responsable du pôle scientifique Vitrail, Laboratoire de recherche des monuments historiques (LRMH)
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

- Notre-Dame de Paris, matériaux et construction

Rémi FROMONT, ACMH | Covalence Architectes - Pascal PRUNET | Architecte en chef des Monuments Historiques
voir les vidéos et le résumé | chapitre en PDF

Conférence Plénière de clôture
Animateur : Mehran MOSTAFAVI | Université Paris-Saclay / Directeur Adjoint Scientifique INC/CNRS

- Matériaux du patrimoine, compréhension du passé, prévision du futur. Quelques exemples

Philippe DILLMANN | Directeur de Recherche - CNRS
voir la vidéo et le résumé | chapitre en PDF

 

Conception graphique : CB Defretin | Images : © Renato SALERI / MAP / Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris / Ministère de la culture / CNRS – © Cyril FRESILLON / IRAMAT / NIMBE / ArScAn / CEA / Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris / Ministère de la culture / CNRS – © V. ABERGEL/A. GROS/MAP/MIS/Vassar College/A-BIME/Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris/Ministère de la culture/CNRS – © V. ABERGEL/L. DE LUCA/MAP/SRA-DRAC/AGP/MIS/Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris/Ministère de la culture/CNRS – © Cyril FRESILLON / AASPE / CNRS Photothèque – © Kévin JACQUOT / MAP / Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris / Ministère de la culture / CNRS – © V. ABERGEL/L. DE LUCA/MAP/SRA-DRAC/AGP/Vassar College/MIS/Chantier Scientifique Notre-Dame de Paris/Ministère de la culture/CNRS

Maurice Goldhaber meurt le 11 mai 2011 à Setanket-East Setauket dans le comté de Suffolk situé dans l’état de New York à plus de cent ans puisqu’il était né le 18 avril 1911 à Lemberg dans l’Empire austro-hongrois. Cette ville est, de nos jours, en Ukraine et porte le nom de Lviv.

Après la première guerre mondiale, la famille s’installe à Chemnitz dans l'est de l'Allemagne. À Chemnitz, Maurice Goldhaber fréquente le lycée. Il apprend le latin, le français et l’anglais en plus des matières scientifiques. Il obtient l’abitur, équivalent du baccalauréat, en 1930 et décide d’entreprendre des études de physique à Berlin.

À cette époque, de nombreux physiciens de renom enseignent à Berlin comme Max Planck (1858-1947), Albert Einstein (1879-1955), Max von Laue (1879-1960), Walther Nernst (1864-1941), Erwin Schrödinger (1887-1961), Otto Hahn (1879-1968) et Lise Meitner (1878-1968). Il reste trois ans à l’université à Berlin et trouve le cours de Lise Meitner sur la physique nucléaire très stimulant. C’est dans le cours de von Laue qu’il rencontre Gertrude Scharff (1911-1998) qui deviendra son épouse.

En 1933, avec les recommandations d'Erwin Schrödinger et de Max von Laue, il est accepté par Ernest Rutherford (1871-1937) comme étudiant au laboratoire Cavendish. Ce laboratoire est le département de physique de l’Université de Cambridge, il a été fondé en 1874 et porte le nom d’un physico-chimiste anglais talentueux Henry Cavendish (1731-1810). Rutherford le dirige de 1919 à sa mort en 1937.

Maurice Goldhaber a rapidement apporté sa première contribution majeure lorsqu'il a suggéré à James Chadwick (1891-1974), qui avait découvert le neutron en 1932 que le deutéron pourrait être désintégré par des photons à haute énergie. Ils travaillent ensemble et ils publient en 1934 la première mesure précise de la masse du neutron. Grâce à Chadwick la structure de l’atome a été complétée, le noyau est constitué de charges positives les protons et de charges neutres les neutrons autour sur des trajectoires elliptiques se déplacent des charges négatives les électrons ; l’atome est neutre électriquement, il possède autant de protons que d’électrons. Le deutéron encore appelé deuton est le noyau du deutérium, isotope naturel de l’hydrogène. Il contient un proton et un neutron. Les isotopes d’un même élément chimique possèdent le même nombre de protons et un nombre de neutrons différents.

Ces travaux lui permettent d’obtenir le doctorat en physique à l'Université de Cambridge en 1936. Dans le journal Le Temps du 15 septembre 1936, on peut lire dans la rubrique Causerie scientifique : « Or, tout dernièrement Chadwick et Goldhaber ont ouvert une nouvelle voie en montrant qu’un deuton frappé par les rayons gamma se dédouble en donnant un proton et un neutron. » Les rayons gamma sont un rayonnement électromagnétique d’un photon, ils ont une grande énergie et sont de nos jours utilisés en médecine nucléaire ainsi qu’en imagerie médicale.

N’obtenant pas de poste, il part aux États-Unis en 1938 et accepte un poste de professeur à l'Université de l'Illinois. Il est reconnu comme un expérimentateur créatif dans le domaine nucléaire. Mais Il va quitter l’Illinois car sa femme, Gertrude Scharff Goldhaber ne peut pas obtenir un poste rémunéré. Il part, en 1950, au laboratoire national de Brookhaven car sa femme est embauchée. Ce laboratoire a été créé en 1947 sur le site d’une ancienne base militaire américaine Camp Upton sur Long Island. Il dépend du département de l’énergie des États-Unis et son domaine est la physique nucléaire.

Il détermine en 1968, l’hélicité du neutrino avec Lee Grodzins (1926- ) et Andrew Sunyar (1920-1986). Ils montrent que le neutrino a une hélicité gauche car son spin est orienté dans le sens opposé à son mouvement. Le neutrino est une particule élémentaire électriquement neutre. Le spin est une des propriétés des particules en physique quantique. Il caractérise le moment angulaire intrinsèque. Un électron se déplace autour du noyau de l’atome, il a un moment angulaire orbital, il tourne aussi sur lui-même, c’est le moment angulaire intrinsèque ou spin. Si le spin est entier ou nul, les particules portent le nom de bosons. Si le spin est demi-entier, les particules sont nommées fermions. Les électrons et les neutrinos sont des fermions.

Au nom de la commission de l’énergie atomique des États-Unis, en 1968, il dépose un brevet pour l’invention d’un composé hélium-néon permettant l’étude des interactions du neutrino dans les chambres à bulles. Il dirige le département de physique à partir de 1960 et en 1961, il est nommé directeur, poste qu’il conservera jusqu’en 1973. Avec Edward Teller (1908-2003), il propose le modèle dit Goldhaber-Teller qui décrit la résonance géante dipolaire, celle-ci est due à la vibration groupée des neutrons en opposition à la vibration groupée des protons. La société américaine de physique l’élit président en 1982.

Bien que retraité en 1985, il continue de travailler jusqu’à plus de 90 ans. Sa dernière publication date de mai 2011, elle est écrite avec son fils Alfred. Il a obtenu de nombreux prix. En 1971, le prix Tom Wilkerson Bonner en physique nucléaire lui est attribué. Ce prix existe depuis 1964 en mémoire de Bonner (1910-1961). Il récompense des travaux en physique nucléaire et est décerné tous les ans.

Il reçoit le prix J. Robert Oppenheimer en 1982 attribué par le centre d’études théoriques de l’université de Miami depuis 1969. Robert Oppenheimer (1904-1967) est le père du projet Manhattan qui conduira à la fabrication de la bombe A qui a été utilisée à Hiroshima et à Nagasaki.

Puis en 1983, il reçoit la médaille nationale des sciences. Cette médaille est décernée par le président des États-Unis qui choisit les personnes à récompenser parmi une liste établie par la Fondation nationale scientifique. Elle récompense un travail important dans le domaine des sciences sociales, de la biologie, de la chimie, de l’ingénierie, des mathématiques et de la physique ainsi que des sciences du comportement.

Il obtient le prix Wolf en physique en 1991. Ricardo Wolf (1887-1981) est un inventeur d’origine allemande qui a été ambassadeur de Cuba en Israël et qui a créé une fondation. Depuis 1978, la Fondation Wolf attribue tous les ans en Israël six prix à des personnalités pour des réalisations dans l’intérêt de l’humanité et des relations pacifiques entre les peuples sans considération de nationalité, de religion, de couleur, de sexe ou d’opinion politique. Les prix Wolf récompensent des travaux en agriculture, mathématiques, médecine, chimie, physique et art, ils ne sont pas remis tous les ans. En physique et en chimie, les prix sont justes un peu moins prestigieux que le prix Nobel, souvent les lauréats du prix Wolf obtiennent le prix Nobel dans les années qui suivent.

Enfin, en 1999, le prix Enrico Fermi lui est attribué. Ce prix, décerné par les États-Unis à des scientifiques ayant œuvré dans le domaine de l’énergie, est administré par le département de l’énergie des États-Unis. Une médaille en or à l’effigie d’Enrico Fermi (1901-1954) est remise à celui qui reçoit ce prix.

En 2001, le laboratoire national de Brookhaven crée les bourses Gertrude et Maurice Goldhaber en leur honneur. Ces bourses sont décernées à de jeunes scientifiques qui ont déjà des titres et aussi du talent ainsi que des compétences exceptionnelles et dont les recherches montrent une indépendance d’esprit et une curiosité pour des domaines proches de leur sujet.

En 2008, le laboratoire célèbre le 50^e anniversaire de la découverte de l'hélicité des neutrinos en donnant une conférence. Maurice Goldhaber, qui a 97 ans, est présent et monte sur l’estrade afin de présenter son point de vue sur l'avenir de la physique.

En août 2009, il déménage près de son fils, Alfred, un professeur de physique à l'Université Stony Brook. Son travail, bien que plus lent, continue. Avec son fils Alfred, il s'est mis à démontrer l'impraticabilité de remarquer l'hélicité inversée des neutrinos, l’article est publié dans Physics Today en mai 2011.

Maurice Goldhaber décède après une courte maladie le 11 mai 2011. Il a formé de nombreux chercheurs et plusieurs de ses élèves ont obtenu le prix Nobel.

Pour en savoir plus

Maurice Goldhaber, P. D. Bond et L. Grodzins, Physics Today (2011) 64 (10), 65
Maurice Goldhaber - A biographical memoir (PDF), R. P. Crease and A. S. Goldhaber, sur le site de National Academy of Sciences
Revue Scientifique 1/01/1939 p. 122 sur Gallica (BNF)

Illustration : Maurice Goldhaber probablement en 1937 GFHund — Travail personnel / Wikimedia, CC BY 3.0

Dans la région provençale, la garance est cultivée pour donner la couleur garance utilisée en teinture. À Avignon, la chambre de commerce propose un concours en 1858 sur la garance : Trouver un procédé usuel propre à reconnaître d’une manière sûre et facile, dans la Garance et les divers produits qui en dérivent, toute espère d’altération ou de mélange ayant un caractère frauduleux. Jean-Henri Fabre (1823-1915), professeur de physique et de chimie au lycée impérial d’Avignon, entreprend des travaux sur la garancine qui est de la poudre de racine de garance. Ces derniers sont récompensés par la chambre de commerce car il obtient le premier prix.

Dès 1826, Pierre-Jean Robiquet (1780-1840) et Jean-Jacques Colin (1784-1865) étudient la racine de garance et isolent deux colorants l’alizarine et la purpurine.

De 1859 à 1861, Jean-Henri Fabre dépose quatre brevets d'invention touchant à l'analyse des fraudes, mais surtout à l'alizarine pure, qu'il a réussi à extraire. Le 30 juillet 1859, le brevet porte le titre de L’obtention d’une garance épurée, au pouvoir tinctorial accru : la paludine.

Mais, en 1868, alors qu’ils travaillent chez BASF, Carl Graebe (1841-1927) et Carl Liebermann (1842-1914) découvrent l’alizarine synthétique qu’ils obtiennent à partir de l’anthracène tiré du goudron de houille. Un brevet est déposé et l’alizarine est commercialisée dès 1871. À un jour près, William Henry Perkin (1838-1907) réalise la même synthèse. L’alizarine est la 1,2-dihydroxyanthraquinone de formule C₁₄H₈O₄ et de formule développée :

Cette découverte est catastrophique économiquement pour les régions où la garance est cultivée comme la Provence, l’Alsace et la Hollande car l’alizarine synthétique est peu chère et les quantités obtenues sont très importantes. En 1885, l’Allemagne produit en 20 jours autant d’alizarine que le département du Vaucluse et ses environs en une année entière.

Pour Jean-Henri Fabre aussi, c’est une catastrophe car il vient de passer pratiquement dix années à trouver des procédés pour améliorer l’obtention de l’alizarine naturelle et tout ce travail n’aura servi à rien.

C’est ainsi que les soldats français sont partis au combat en août 1914 avec des képis et des pantalons rouges, colorés non plus par la garance issue des cultures françaises mais par l’alizarine produite par l’Allemagne !

Cette tenue historique, nécessaire à la visibilité du soldat sur le champ de bataille enfumé par la poudre noire, devenait un handicap après l’invention de la poudre sans fumée en 1884. Après des tergiversations politiques et idéologiques, il fut décidé qu’il s’agissait maintenant de combattre sans être vu. Ce n’est que fin 1915 que l’intégralité des soldats français a pu disposer de la tenue « bleu horizon » dont le colorant provenait de l’indigo synthétique produit par les Britanniques.

Pour en savoir plus

• Altérations frauduleuses de la garance et de ses dérivés : Mémoires récompensés au concours ouvert à Avignon sur cette question, Chambre de commerce et d'industrie (Avignon), sur le site Gallica (bnf.fr)
• Jean-Henri Fabre, Thèses, Brevets inédits et Mémoires, sur le site e-fabre.com
• L’œuvre de Jean-Henri Fabre, A. Lécaillon, Revue pédagogique (1916) 68-1, pp. 278-297
• L'uniforme du fantassin français en 1914 et 1916, PDF disponible sur le site du Musée de l'Armée-Invalides (rubrique Fiches objets > Dans les collections)
• Rouge garance : une couleur martiale, F. Deherly,  Le Blog Gallica (2021)

Illustration : Soldat français de la Première Guerre mondiale en 1914 (in coll. Mémorial de Verdun) Image retouchée (Antonov14)/Wikimedia, licence CC BY-SA 3.0

Nos deux camarades Fadi et Sarah sont de nouveau enfermés dans une pièce du manoir : le grenier. Comme à son habitude, le professeur « Blouseblanche » ne laissera sortir les deux aventuriers que s’ils résolvent la nouvelle énigme qui va leur être proposée. Ainsi, ils pourront déverrouiller le cadenas et visiter d’autres pièces de l’extravagant manoir. Le professeur, toujours accompagné de sa tablette en guise de perroquet sur l’épaule, propose alors aux deux camarades une nouvelle énigme. Sauras-tu leur venir en aide ?

Les différentes utilisations et les supports dédiés

• Pour une résolution utilisant uniquement des supports papier :
  • Le livret élève à distribuer (énigme papier)
  • Le guide enseignant (énigme papier)
     
• Pour une résolution mixant supports papier et numérique :
  • Le livret élève à distribuer (énigme numérique)
  • Le guide enseignant (énigme numérique)
  • Les vidéos de présentation de l'énigme et la résolution sont accessibles via un QRcode sur le livret élève
  • Les QRcodes des vidéos des indices sont dans le guide enseignant (à imprimer pour distribuer aux élèves si besoin)