Faire de l’énergie avec de l’eau sale ? Oui, c’est possible. Et pas seulement de l’énergie, mais aussi des molécules intéressantes pour la bioéconomie. Tout cela avec l’aide des micro-organismes. C’est la bioélectrochimie, qui donne un avenir aux déchets.
«La levure s’ennuyait: on ne lui demandait, depuis des millénaires, que des tâches de routine, du pain, du vin, de la bière [...] quand, un beau jour ensoleillé de l’automne 1991, des biologistes lui demandèrent de l’aide pour fabriquer des tonnes d’hydrocortisone à un prix défiant toute concurrence. »
De nos jours l'hydrocortisone est produite à l'échelle industrielle par un procédé chimique multi-stade précédé par une étape de bioconversion. En 2003 a été publiée et brevetée la reconstruction dans la levure de boulangerie de la voie biosynthétique complète qui permet la synthèse de l'hydrocortisone dans les surrénales des mammifères. Depuis, les efforts n'ont pas cessé pour traduire cette avancée scientifique en une réalité industrielle.
Dans ce chapitre nous allons présenter brièvement le rationnel, la stratégie, les approches et les moments forts de cette véritable saga à rebondissements qui a représenté pour les équipes impliquées un défi de grande ambition : convertir un humble micro-organisme en une véritable usine biotechnologique.
Vidéo de la conférence (durée 35:52)
Retrouvez ici toutes les vidéos de ce colloque. Possibilité de les télécharger.
Source : Colloque Chimie et biologie de synthèse, 14 février 2018, Fondation de la Maison de la chimie
La mesure de l’indice de réfraction d’un liquide avec le réfractomètre d’Abbe est présentée sur l’exemple du butan-1-ol. Puis le résultat avec son incertitude est commenté et interprété par comparaison à la valeur des tables. L’utilisation de l’écart normalisé z-score est faite conformément aux nouveaux programmes des classes terminales et du supérieur. Le principe théorique de cette mesure en lien avec des rappels du cours d’optique sur l’indice de réfraction et les primes termine la vidéo.
Omniprésents dans notre quotidien, les plastiques sont pourtant apparus très récemment dans l’histoire des techniques. Leurs propriétés particulières en ont fait des matériaux révolutionnaires, mais se révèlent aujourd’hui terriblement problématiques quand ils sont dispersés dans la nature. Intéressons-nous de façon plus fine à ces matériaux… pour éviter les raccourcis et les idées reçues : par exemple, le problème vient-il du matériau ou de son utilisation ? Pour outiller leur esprit critique, les élèves sont amenés dans cette séquence à étudier les matières plastiques pour démêler le vrai du faux, modéliser leur structure puis les comparer à différents matériaux de la manière la plus rigoureuse possible.
Cycle 2 – Questionner le monde, français
Questionner le monde : Qu’est-ce que la matière ?
Français : Langage oral
Cycle 3 – Sciences et technologie, français, géographie
Sciences et technologie : Matière, mouvement, énergie, information (décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique), Matériaux et objets techniques (identifier les principales familles de matériaux)
Français : Langage oral
Géographie : Consommer en France (CM1), Mieux habiter (CM2), Habiter une métropole (6eme)
Notions et contenus : différentes familles de matériaux, structure des polymères, propriétés des matériaux plastiques.
Objectifs : Réaliser que nous avons besoin de définir un critère discriminant pour trier de façon pertinente. Fabriquer un matériau, puis étudier ses caractéristiques. Modéliser pour expliquer les phénomènes observés. Modifier les caractéristiques d’un matériau en utilisant une charge. Se rendre compte de la quantité de matériaux plastiques qui nous entourent et se questionner sur leurs utilisations. Identifier les familles de matériaux plastiques à l’aide d’une clé de détermination
- Étape 1 : Quels matériaux nous entourent ?
- Étape 2 : Comment sont structurés les plastiques ?
- Étape 3 : Pourquoi sommes-nous entourés de tant de plastiques ?
- Étape 4 : Le ou les plastiques ?
- Étape 5 : Un monde sans plastique ?
Séquence Matériaux plastiques - cycle 2 (lien externe)
Séquence Matériaux plastiques - cycle 3 (lien externe)
Formez-vous avec les tutoriels suivants :
La révolution plastique (lien externe)
Le ou les plastiques ? (lien externe)
Vidéo Fabrication du slime : mode d’emploi pour la classe
Vidéo Comprendre la structure du slime - modélisation
Vidéo Comprendre la structure du slime - Du jeu de rôle à la modélisation
Vidéo Billes de sciences #37 - Les propriétés des plastiques
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
Dans cette séquence, les élèves mobilisent leurs connaissances sur les mélanges et vont mettre en œuvre une démarche expérimentale afin de séparer un mélange complexe (eau sale). Puis, ils s’approprient le fonctionnement d’une station d’épuration. Enfin, ils se posent des questions sur les notions de potabilité et de pureté de l’eau, en analysant la composition d’une eau minérale.
Cycle 3 – Sciences et technologie
Matière, mouvement, énergie, information : décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique
Notions et contenus : différents types de mélanges, techniques de séparation
Objectifs : Émettre des hypothèses et mettre en œuvre une démarche expérimentale afin de les vérifier. Découvrir le fonctionnement d’un édifice technique et le modéliser. Aborder la notion de particule microscopique et définir un corps pur en opposition à un mélange.
- Etape 1 : Comment nettoyer un échantillon d’eau sale ?
- Etape 2 : Découverte du fonctionnement d’une station d’épuration
- Etape 3 : Une eau limpide est-elle potable ? Pure ?
Séquence L’eau, une ressource rare à protéger (lien externe)
Vidéo Billes de sciences #3 - La dissolution
Vidéo Billes de sciences #7 - Mélanges de liquides
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
Dans cette séquence, les élèves découvrent et réalisent différents types de mélanges. Ils les observent et les décrivent avec un vocabulaire précis. Puis, ils cherchent à comprendre pourquoi l’huile flotte toujours sur l’eau et consolident les connaissances acquises en relevant le défi de la tour de liquides. Enfin, les élèves découvrent les mélanges complexes qui les entourent.
Cycle 3 – Sciences et technologie
Matière, mouvement, énergie, information : décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique
Objectifs : Découvrir les notions de mélanges homogènes, hétérogènes et une technique de séparation d’un mélange. S’approprier le vocabulaire permettant de décrire un mélange. Aborder les notions de miscibilité et de non-miscibilité. Identifier et comprendre les relations de cause à effet. Observer l’influence d’un paramètre expérimental sur un mélange. Suivre un protocole. Introduire les notions de masse volumique et de densité.
Notions et contenus : différents types de mélanges, techniques de séparation
- Étape 1 : Mélanges de solides et de liquides simples
- Étape 2 : Autour de la notion de densité
- Étape 3 : Défi – La tour de liquides
- Étape 4 : Les mélanges complexes de la vie courante
Séquence À la découverte des mélanges (lien externe)
Vidéo Billes de sciences #3 - La dissolution
Vidéo Billes de sciences #7 - Mélanges de liquides
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
Objectifs : Présenter les règles de sécurité en classe en utilisant la vidéo « Consignes en classe de chimie ».
Cycle 2 – Questionner le monde
Cycle 3 – Sciences et technologie
Notions et contenus : règles de sécurité
Séquence Les consignes en classe de chimie (lien externe)
Vidéo - Les consignes en classe de chimie
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
Au quotidien
- Il participe, au sein d'une équipe de spécialistes, à l’identification des risques professionnels et à la mise en œuvre des actions permettant de les minimiser. En particulier pour ce qui concerne la santé au travail, l'application des bonnes pratiques, les différents types de nuisances et la pollution...
- Ses missions principales sont : la prévention, l'information et la formation, le suivi de l'application des règles en matière de sécurité et d'environnement et l'intervention en cas d'incident ou d'accident.
- Il participe à mettre en place et à faire vivre les plans de prévention.
Qualités requises
- Compétences scientifiques, très bonne culture sécurité, bonne connaissance des outils et des équipements dans les secteurs d'activité qui sont sous son contrôle.
- Anticipation, sens de la pédagogie, capacité à convaincre, sang froid, réactivité, rigueur.
Lieux de travail
Il peut être amené à exercer son activité dans tous les secteurs de l'entreprise, en particulier en R&D, en production mais aussi en logistique, en conditionnement ? en maintenance, en commercial... Il peut être amené à travailler avec des équipes externes à l'entreprise : pompiers, sécurité civile, gendarmerie, médecine, inspection du travail…
Présent dans de très nombreux secteurs d'activité : chimie, pharmacie, énergie, automobile, aéronautique, nucléaire, environnement, cosmétiques, peintures, adhésifs matériaux, agrochimie, verres, plasturgie, élastomères…
Salaire mensuel moyen brut* (année 2021)
Fourchette de salaire débutant : 1775-2230 € brut (avant déduction des charges sociales).
Pour découvrir les éléments constitutifs d’un salaire et comprendre les mots primes, salaires brut, net et de base…, consulter la fiche « Parlons salaire ».
* le salaire moyen mensuel brut, est ici le salaire annuel brut divisé par 12
Quelle formation ?
BAC+2 (BTS métiers de la chimie, bioanalyse et contrôle ou un DUT chimie, génie biologique) ou un BAC+3 (licence professionnelle avec enseignement en chimie, analyse et environnement).
Ces diplômes peuvent être obtenus en formation initiale ou par l'apprentissage
Et après
Après plusieurs années d'expérience et formations adaptées, peut évoluer vers la fonction de responsable Hygiène, Sécurité, Environnement ou vers des postes à responsabilité accrue en Sécurité ou en Environnement.
L’œuvre du grand chimiste Antoine Laurent de Lavoisier et sa réception sont indissociables du travail de son épouse : dessins minutieux des appareils de laboratoire et des expériences, tenue des cahiers de laboratoire, relation avec les chimistes étrangers, diffusion de son œuvre.