Toutes les intentions de changement dans les besoins en énergie visent à remplacer le carbone fossile par les métaux. Cette transition totalement nouvelle dans l’histoire de l’humanité est illustrée par de nombreux exemples, très bien documentés et expliqués en termes scientifiques, économiques et géopolitiques. Pourtant ces métaux particuliers sur lesquels reposent nos projets actuels ont une abondance limitée, une distribution inégale, des impacts environnementaux et leur recyclage est imparfait.

Un effort de recherche considérable est à faire sur tous ces points pour développer une vision stratégique, une politique de gestion de nos ressources naturelles et la maîtrise de notre environnement. La présentation aborde ces questions en développant la notion « d’élément critique » pour l’énergie et le développement durable, pour quantifier la situation de pénurie en certains éléments chimiques, la gérer et mettre au point des outils d’aide à la décision pour les états, les entreprises et les acteurs économiques.

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Deux directeurs de la recherche et de l’innovation de GDF-Suez montrent sur de nombreux exemples l’interdépendance de deux vecteurs importants du développement de l’économie verte : l’eau et l’énergie. L’eau est utilisée, et même sur-utilisée, dans toute la production de l’énergie, de l’extraction des combustibles à la production d’électricité. De même l’énergie est utilisée, et même sur-utilisée, tout au long du cycle de l’eau du pompage à la distribution. Pour garantir la durabilité des cycles de l’eau et de l’énergie et maîtriser leur consommation, il faut développer de nouveaux procédés et de nouvelles technologies qui ont recours à la chimie et à la biochimie.

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Sans la chimie l’énergie nucléaire n’existerait pas. Par le biais de quelques exemples concrets de procédés existants et des recherches qui y sont associées, cette présentation en démontre l’importance dans les procédés chimiques de concentration et de conversion du minerai d’uranium ainsi que lors des étapes pour obtenir l’oxyde.

Lors de son usage dans les réacteurs, de multiples réactions chimiques se produisent et la nécessité pour les matériaux des réacteurs de travailler dans des atmosphères très dures impliquent des études de corrosion très poussées. Le recyclage des éléments combustibles utilise des procédés chimiques complexes pour séparer l’uranium et le plutonium des déchets et des produits de fission. Enfin, le développement de procédés chimiques permet d’améliorer la remédiation et décontamination des sites lors de leur démantèlement.

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Depuis 3,5 milliards d’années, les microalgues ont colonisé l’eau, les sols, les arbres, tout en abaissant considérablement le niveau de dioxyde de carbone de l’atmosphère et en l’enrichissant en oxygène grâce à la photosynthèse. Nous leur devons les antioxydants, les caroténoïdes, les oméga-3… ainsi que bon nombre de substances d’intérêt pharmaceutique, dont beaucoup restent à découvrir.

Des exemples sont présentés et expliqués ainsi que les systèmes de culture existants et à venir. L’avantage des microalgues sur les plantes supérieures est leur rapidité de développement. Leur culture en continu permet d’orienter leur métabolisme ouvrant ainsi la voie à une chimie renouvelable qui n’empiète pas sur les sols réservés à l’agriculture et à la forêt.

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La chimie est au cœur des opérations du cycle du combustible nucléaire depuis les activités minières jusqu’à la séparation des déchets ultimes mais c’est dans l’aval du cycle que les enjeux sont les plus importants : retraitement du combustible usé, radionucléide à longue vie, séparation et transmutation, technologies innovantes pour de futurs systèmes nucléaires. Les recherches sur le recyclage des matières énergétiques valorisables (uranium résiduel et plutonium) et des actinides mineurs (américium) pour diminuer l’inventaire radiotoxique des déchets finaux sont expliquées. De nouvelles architectures moléculaires et de nouveaux concepts de procédés sont présentés. La chimie séparative trouve dans le nucléaire un champ d’application pour des systèmes nucléaires plus aboutis, plus performants et plus sûrs.

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Avec les craintes de la raréfaction des matières fossiles et celles d’un changement climatique catastrophique lié à l’accumulation massive du dioxyde de carbone non endogène dans l’atmosphère, l’homme a redécouvert les vertus de la biomasse.

L’objectif est ici de dresser un panorama des différentes biomasses, des attentes et des verrous dans ce domaine ainsi que de donner quelques éléments chiffrés sur les volumes d’utilisation de cette biomasse. Sans tabou, les enjeux pour le monde de demain sont présentés : il faudra avec du pétrole, un peu de charbon, du gaz, des énergies renouvelables et de multiples sources de biomasse, fournir de l’énergie et de la nourriture à plus de neuf milliards d’individus, tout en sachant que d’autres éléments tels que l’eau et le sol vont devenir rares.

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Visite du laboratoire de chimie de la matière condensée au Collège de France et rencontre avec les chercheurs. Ils expliquent comment la chimie douce bio-inspirée peut donner naissance à de nombreux nouveaux matériaux hybrides et nano-composites organo-minéraux présentant des applications dans des domaines très diversifiés : médical, paramédical, automobile, emballage, textile, bâtiment, environnement, micro-électronique, micro optique, photonique.

Les chercheurs présentent avec passion de nombreux exemples de ce domaine émergent fortement multidisciplinaire où le champ des applications à découvrir est encore vaste, voire infini, tant que la nature continuera à livrer ses secrets, tant que le chimiste aura de l’imagination et saura écouter la nature. Une rencontre passionnante avec la recherche de pointe !

Créé en novembre 2012, le Centre Européen des Textiles Innovants (CETI) ouvre ses portes. De nombreux exemples d’innovation dans lesquels la chimie intervient sont présentés.

Le CETI est une plateforme de recherche pluridisciplinaire de 8000 m² ouverte aux PME pour développer des produits très techniques à haute valeur ajoutée. Cette plateforme multisectorielle permet d’imaginer des solutions textiles révolutionnaires grâce aux nouvelles technologies présentées, d’inventer de nouvelles fibres et de nouveaux matériaux pour de nouveaux usages dans tous les secteurs économiques, de la santé aux transports en passant par le bâtiment et les travaux publics, les équipements de protection et de filtration, les télécommunications, l’architecture et la mode.

Les chimistes doivent vérifier la structure des molécules qu’ils ont fabriquées. Ils sont également amenés à chercher celles de molécules inconnues. Comment résoudre cette énigme ?

L’énergie que transporte la lumière est capable d’interagir avec la matière. En particulier, les molécules organiques peuvent être « excitées » en absorbant certaines valeurs de cette énergie, puis se désexciter en libérant de l’énergie. Selon le domaine d’énergie concerné on parle d’Infra Rouge (IR) ou de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN).

Ces valeurs particulières de l’énergie mise en jeu sont caractéristiques de la molécule et permettent de l’identifier. Ces phénomènes sont traduits dans des diagrammes appelés spectres. L’ensemble de ces méthodes est appelé « analyse spectrale ».

Dans cette vidéo, vous voyez se réaliser toutes les étapes d’obtention et d’interprétation d’un spectre IR et d’un spectre RMN, menées par des chercheurs de l’École nationale supérieure de chimie ParisTech. Ils préparent les échantillons nécessaires, présentent les appareils et leur fonctionnement, réalisent l’obtention des spectres et analysent les résultats pour conduire au final à l’identification des molécules.

La RMN met en jeu des champs magnétiques intenses, ce qui nécessite de prendre des précautions. Afin de comprendre l’influence d’un champ magnétique sur les objets capables de s’aimanter, cette vidéo permet de visualiser ces phénomènes spectaculaires à l’occasion d’expériences réalisées et filmées au Palais de la Découverte à Paris.

Retrouvez cette vidéo sur le site des Actions de la Fondation de la Maison de la Chimie (téléchargement possible de la vidéo)

Patrick présente son activité de technicien de maintenance dans l'industrie du médicament et explique en quoi ce rôle est indispensable pour garantir la continuité de la production.

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