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La chimie est indispensable à l'essor des énergies vertes

PROPOS RECUEILLIS PAR LUDOVIC FERY
Catastrophe nucléaire, polémique sur l'exploitation des gaz de schiste, dixième anniversaire de l'explosion tragique de l'usine AZF... 2011 n'aura pas été une année clémente pour la chimie. C'est pourtant le moment retenu par les Nations unies pour célébrer cette discipline en déficit d'image. Au-delà de cette perception, la chimie reste indispensable à l'industrie. Elle joue en particulier un rôle clé dans les cleantechs. Comment contribue-t-elle aux innovations de demain dans l'environnement ? Vision du premier chimiste français.

IT : Arkema participe à l'Institut national pour le développement des écotechnologies et des énergies décarbonées (Indeed). Qu'est-ce qui va changer concrètement ?

Christian Collette. Les enjeux d'Indeed se situent à deux niveaux : réduire la dépense énergétique des usines et diminuer leur impact environnemental. La modélisation avancée, outil indispensable à la définition de l'usine du futur, et l'optimisation des procédés pour diminuer la consommation d'énergie sont des thématiques phares auxquelles Arkema contribue. Indeed permet de mutualiser et de partager des travaux de recherche entre les différents partenaires en particulier au niveau de la modélisation des procédés et la simulation multi-échelle. Charge ensuite à chaque partenaire d'appliquer les résultats obtenus à des problématiques qui le concernent plus spécifiquement. Par exemple, Arkema s'investit sur la récupération des calories issues des rejets liquides tièdes, actuellement peu valorisées par l'industrie.

IT : La chimie doit-elle aussi prendre en compte le cycle de vie de ses produits ?

Oui, comme les autres secteurs. D'ici cinq à dix ans, il est probable qu'un industriel ne vende plus une molécule ou un matériau sans l'analyse de son cycle de vie. Aujourd'hui, un produit ne doit pas seulement être issu de ressources renouvelables, mais également écoconçu, avec une fin de vie programmée. Ces considérations en tête, les futurs développements vont peut-être surprendre : on pourra, contre-intuitivement, préférer un matériau issu du pétrole parce que son recyclage est plus favorable pour l'environnement que le même matériau issu de végétaux. Ou encore, choisir un revêtement pour panneaux photovoltaïques relativement coûteux, mais qui soit le plus à même de prolonger la durée de vie de l'installation.

IT : Diriez-vous que l'innovation en chimie devient plus difficile ?

Avec Reach, les pressions réglementaires se sont accrues. Ceci dit, je pense que ce dispositif aura un impact limité pour la plupart des industriels. Il y a certes déjà des conséquences, comme les quelques substances jugées préoccupantes et soumises à autorisation qu'il faudra remplacer. Concernant la procédure d'enregistrement, si des manques de données toxicologiques existent, ils concernent essentiellement de « vieilles » molécules. L'industrie chimique n'a pas attendu Reach pour se mettre à niveau et s'assurer de l'innocuité de ses nouvelles substances pour l'utilisateur ou le consommateur.

IT : Tout de même, les nouvelles molécules chimiques ne se font-elles pas plus rares, à l'instar des médicaments dans l'industrie pharmaceutique ?

Tout dépend des applications. La mise sur le marché d'un polymère pour l'industrie aéronautique peut demander autant de temps qu'un médicament. C'est différent des produits à cycle court, comme ceux des équipements sportifs. Il est vrai aussi que la chimie est face à un changement de paradigme : avant, elle fabriquait ses molécules, les mettait sur l'étagère en attendant de leur trouver éventuellement une application. Désormais, la R et D doit avant tout répondre à un besoin industriel, qui est de plus en plus sociétal. Il n'y a qu'à voir les technologies qui se développent aujourd'hui, et qui correspondent avant tout à des usages : les panneaux photovoltaïques, les batteries de véhicules électriques, les membranes de filtration des eaux usées... La clé n'est donc plus d'inonder le marché de nouvelles molécules, mais d'anticiper les besoins.

IT : Jusqu'à quel point pourra-t-on faire une chimie neutre pour la santé et l'environnement ?

Les industriels doivent prendre en compte les aspects sûreté et économique des produits. Prenons le cas du bisphénol A : il existe certes des alternatives, mais deux à trois fois plus chères. Le remplacer dans certains produits sensibles est nécessaire en vertu du principe de précaution, mais sa substitution totale prendra du temps. Ensuite, pour quelques applications, il est malheureusement très difficile de se passer de produits jugés toxiques. Ainsi, les polymères fluorés protègent efficacement les composants dans des milieux extrêmement corrosifs ou agressifs (batteries, réacteurs pharmaceutiques...). Or, pour leur fabrication, les réactifs les plus efficaces sont des tensioactifs fluorés, présumés cancérigènes. Même si on l'a aujourd'hui remplacé dans 95 % des applications, le substituer dans certains cas se ferait au détriment de la performance.

IT : D'où vient le problème d'image dont souffre la chimie aujourd'hui ?

L'opinion assimile souvent la chimie à des événements négatifs, voire catastrophiques, dans le cas des accidents industriels, contrairement à l'énergie, qui suscite en général plutôt de l'enthousiasme. Cette atmosphère suspicieuse autour de la chimie garde une partie de mystère. Pour avoir participé à des cours donnés aux scolaires, je ne comprends pas ce qui se passe entre le moment où les jeunes rêvent tous d'en faire, et celui où ils choisissent l'électronique ou l'informatique, qu'ils jugent plus « attractives ». Il faudrait peut-être donner un coup de jeune à la chimie dans l'enseignement... Ou alors aider le grand public à faire le lien entre cette discipline et ses nombreuses applications.

IT : 2011 est l'année internationale de la chimie, mais aussi celle d'un terrible coup d'arrêt pour l'industrie nucléaire... Quelles conséquences faut-il en tirer ?

La catastrophe nucléaire qui a eu lieu en mars au Japon démontre, si cela était encore à faire, que le risque zéro n'existe pas. Tout industriel prétendant le contraire doit se préparer à voir son discours mis à mal. Cela vaut particulièrement pour la chimie, puisque le nucléaire en est une forme. L'année internationale a, au final, plutôt bien suivi son déroulement. Je vois le drame de Fukushima et la volonté qui en découle de se tourner vers les énergies vertes comme une opportunité : celle de montrer comment la chimie est absolument indispensable pour prendre ce virage.

SES 3 DATES

1987 Après une thèse à l'ESPCI, il part faire un post-doctorat sur les polymères organiques conducteurs à l'université de Californie de Santa Barbara, dans l'équipe du prix Nobel Alan Heeger. 1997 Entré, après son doctorat, chez Elf Atochem, il prend la direction des recherches en Italie, jusqu'au rachat par Total en 2000. 2005 Après avoir occupé différents postes au sein de la branche chimie de Total, il est nommé directeur de la R et D d'Arkema.

ARKEMA

Le groupe est né en 2004 de la réorganisation de la branche chimie de Total. Premier chimiste français, il est présent dans plus de 40 pays, compte environ 14 000 employés et huit centres de recherche, dont trois en Amérique du Nord et en Asie. Il a réalisé un chiffre d'affaires d'environ 5,9 milliards d'euros en 2010.

Arkema produit les nanotubes de carbone avec des pincettes

Développer des nouveaux matériaux constitue une prise de risque. Chez Arkema, la première unité de production de nanotubes de carbone en témoigne. Avec sa capacité annuelle de 400 tonnes et un investissement de 30 millions d'euros, elle est certes la plus importante dans le monde. Mais pas question aujourd'hui de pousser la production à son maximum. Les précautions prises par l'industriel en matière de sécurité absorbent la moitié de l'investissement total, ce qui rend l'activité pour l'instant non rentable. Pour la protection du personnel, les nanotubes à l'état de poudres ne sont jamais à l'air libre, mais confinés dans de coûteux conteneurs fermés par des vannes pharmaceutiques. Ce n'est qu'une fois vissé sur la vanne complémentaire, située au niveau de l'extrudeuse qui sert à inclure le matériau dans des granulés, que le récipient libère son contenu. En parallèle, Arkema évalue, avec l'aide de l'Ineris, l'éventuelle toxicité des nanotubes de carbone. L'état de santé de rongeurs ayant inhalé le produit en suspension est suivi au cours du temps. Certaines inflammations ont été observées, mais elles finissaient toujours par se résorber. « Rien ne permet aujourd'hui d'affirmer que les nanotubes de carbone sont l'amiante de demain », assure Christian Collette. Le matériau, une fois son innocuité démontrée, pourrait connaître un décollage rapide, notamment en tant que composé conducteur dans les batteries électriques, les écrans plats ou les panneaux solaires.

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