Le goût des aliments et leur perception sont un moteur puissant de notre comportement alimentaire. Les scientifiques et les industriels cherchent à comprendre les mécanismes du goût pour améliorer la qualité de nos aliments. Passer de l’aliment à la perception du goût, c’est passer de l’aliment aux récepteurs olfactifs par une suite de phénomènes complexes qui sont ici clairement expliqués.

On sait modéliser la perception de l’arôme des aliments. La compréhension du plaisir lié à la perception et la modification de ce plaisir au cours du vieillissement ou des pathologies devraient aider à comprendre les changements de comportement alimentaire entrainant un risque pour la santé et permettre de développer des aliments plus adaptés aux besoins spécifiques des populations à risques.

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.

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.

Un article de mise au point sur l’interprétation structurale des acides carboxyliques du type AHn et des oxoacides, qui montre avec clarté les relations entre quelques grandeurs thermodynamiques et les résultats de chimie théorique ; des schémas précis illustrent l’influence des différents facteurs à retenir.

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.

Compte tenu de la raréfaction des ressources minérales naturelles, de très gros efforts sont faits pour valoriser les déchets de construction en Europe dans les secteurs du bâtiment et des travaux publics, chacun de ces secteurs présentant des exigences mécaniques et physiques propres et donc des voies de valorisation spécifiques qui sont exposées sur des exemples dans le contexte réglementaire national et européen.

Les conséquences environnementales de la pollution industrielle des sols sont décrites sur de nombreux exemples pris en France et à l’étranger. Après un rappel des traitements classiques de dépollution des friches industrielles, sont expliquées sur des exemples les différentes étapes de l’élimination des polluants inorganiques et organiques des sols par les plantes. Elles sont rassemblées sous le titre de phytoremédiation : phytoatténuation dans la rhizosphère, phytostabilisation, phytoextraction, phytovolatilisation. Quand elle est connue, la chimie de la phytoremédiation est rappelée.

Une attention particulière est accordée à la phytoextraction des métaux par les plantes hyper accumulatrices et à ses deux principales applications : la première en coculture pour limiter les conséquences des pollutions industrielles étendues, la seconde en développement pour récupérer des métaux à forte valeur ajoutée présents dans le sol à l’état dispersés (les phytomines).

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.

La fabrication des nouveaux matériaux mésoporeux bio-inspirés et l’intérêt des applications qui en résultent sont expliqués sur de nombreux exemples. Le couplage de cette nouvelle chimie, fondée sur la minéralisation à température ambiante associée à un processus moléculaire d’auto-assemblage, et de l’ingénierie permet de créer des matériaux hybrides nanocomposites organominéraux. Les propriétés de ces composés d’usage peuvent être extraordinairement variées. Les applications existent et se développent dans tous les domaines en particulier ceux de l’énergie et du médical.

Les défis à surmonter sont nombreux pour mettre en évidence une relation causale entre contamination chimique et effets biologiques sur des organismes biologiques complexes : individus, populations, écosystèmes. Il faut distinguer les effets des pollutions chimiques avec les autres stress environnementaux. Les sources possibles de stress environnemental sont multiples : température, variation de salinité, conditions trophiques, réchauffement climatique, pertes d’habitat…

Par ailleurs certaines substances comme les médicaments (humains ou vétérinaires) ou les cosmétiques finissent dans les milieux aquatiques sans être métabolisées par les organismes humain ou animal et leurs effets sur le littoral est encore inconnu.

De gros efforts relatifs à la toxicologie environnementale et humaine sont à réaliser afin de protéger et d’exploiter les ressources marines.

Les sciences chimiques de l’environnement marin sont au cœur des grandes questions que se pose aujourd’hui notre civilisation. Si l’on veut mettre en œuvre un développement durable, chaque citoyen doit être capable d’élaborer sa réponse aux interrogations suivantes : à l’échelle globale, peut-on/doit-on modifier la composition chimique de l’océan pour augmenter son potentiel dans sa maîtrise du climat de la planète Terre ? À l’échelle locale, peut-on/doit-on continuer à modifier l’environnement chimique du littoral sans souci de l’impact sur la modification de la biodiversité ?