La chimie verte gagne du terrain

Martine Letarte Collaboration spéciale
« On sent vraiment un engouement depuis quelques années pour les différents créneaux de la chimie verte, affirme Benoît Marsan, chercheur au Département de chimie de l’UQAM. Les chercheurs sont encouragés à aller dans cette direction en phase avec les enjeux environnementaux et de santé dans notre société. »
Photo: iStock « On sent vraiment un engouement depuis quelques années pour les différents créneaux de la chimie verte, affirme Benoît Marsan, chercheur au Département de chimie de l’UQAM. Les chercheurs sont encouragés à aller dans cette direction en phase avec les enjeux environnementaux et de santé dans notre société. »

Ce texte fait partie du cahier spécial Recherche avril 2016

La chimie peut paraître nébuleuse, voire louche. Parce que, dans la tête de bien des gens, les produits chimiques, c’est nécessairement mauvais. Or, des chercheurs, soutenus bien souvent par l’industrie, travaillent d’arrache-pied pour arriver à développer une chimie plus verte. Dans toutes sortes de domaines. Tour d’horizon avec un chercheur bien actif dans ce secteur au Québec, Benoît Marsan.

Une pile solaire, c’est génial. Ce l’est encore plus si elle est fabriquée avec des matériaux et des procédés peu dommageables pour l’environnement et peu coûteux, pour arriver à un produit mince et flexible. Ainsi, en plus d’être verte, cette pile pourrait être utilisée beaucoup plus couramment comparativement à la pile traditionnelle à base de silicium qu’on retrouve dans les panneaux solaires.

Cette pile solaire, c’est le projet sur lequel travaille depuis de nombreuses années Benoît Marsan, chercheur au Département de chimie de l’Université du Québec à Montréal.

Après avoir testé plusieurs matériaux, il a arrêté son choix sur une solution d’électrolyte efficace, sans danger pour l’environnement et recyclable. Puis il a jeté son dévolu sur le sulfure de cobalt, à la fois abordable et performant.

Il a publié les résultats de ses recherches dans de prestigieuses revues scientifiques et a été sélectionné parmi les découvertes de l’année 2010 par l’équipe du magazine Québec Science.

« Ces dernières années, nous avons beaucoup amélioré nos méthodes de fabrication et notre pile commence à avoir un rendement intéressant, dit-il. Ce n’est pas comparable à la pile au silicium, mais comme elle est flexible et peu coûteuse, on pourra l’utiliser dans beaucoup plus de créneaux. »

Les grands principes de la chimie verte

La pile solaire développée par Benoît Marsan et son équipe est l’un des nombreux exemples d’applications de la chimie verte.

Son collègue Jérôme Claverie, également professeur au Département de chimie de l’Université du Québec à Montréal, a pour sa part mis au point un nouveau type de matière plastique thermodurcissable époxy sans bisphénols, des composés toxiques. On retrouve les thermodurcissables dans différents éléments, comme les composantes électroniques des ordinateurs et les matériaux composites de l’aéronautique.

Benoît Marsan avait ces grands principes de chimie verte en tête lorsqu’il a développé son procédé de fabrication pour le sulfure de cobalt.

« Nous utilisons une méthode électrochimique, qui est une méthode propre, dit-il. Cela ne cause pas de déchets. »

M. Marsan, qui est membre du Centre québécois sur les matériaux fonctionnels dans lequel on trouve plus de 70 chercheurs et 350 étudiants, souligne que d’autres secteurs d’activités peuvent tirer avantage de la méthode électrochimique.

Par exemple, le domaine minier. L’industrie aurifère rejette généralement des cyanures et c’est très toxique. Pour s’en débarrasser, on peut utiliser une méthode chimique pour oxyder les cyanures, par exemple en ajoutant du chlore gazeux ou du peroxyde d’hydrogène.

« Par contre, on reste avec une grande quantité de déchets, des produits chimiques qu’il faut gérer, même s’ils ne sont pas toxiques, affirme le chercheur. En utilisant plutôt une méthode électrochimique, on peut oxyder les cyanures sans créer de déchets. On produit en fait de l’azote gazeux qui constitue 79 % de l’air qu’on respire et des ions carbonates inoffensifs. De la recherche est faite dans le domaine. »

Engouement

Plusieurs grands événements se tiennent maintenant dans le monde dans le domaine de la chimie verte. Par exemple, l’Annual Green Chemistry Engineering Conference de l’American Chemical Society se déroule cette année à Portland et la Green and Sustainable Chemistry Conference vient tout juste de se terminer à Berlin.

« On sent vraiment un engouement depuis quelques années pour les différents créneaux de la chimie verte, affirme Benoît Marsan. Les chercheurs sont encouragés à aller dans cette direction en phase avec les enjeux environnementaux et de santé dans notre société. »

De nombreux produits issus de la chimie verte sont aussi disponibles sur les tablettes pour les consommateurs. Notamment pour l’entretien ménager.

« On voit d’ailleurs des certifications pour informer les consommateurs qui souhaitent aller vers ce genre de produits, et ça fonctionne bien, même si cela a un coût, remarque Benoît Marsan. Les consommateurs ont cette conscience maintenant. »

Quant à la pile de Benoît Marsan, des discussions sont en cours pour arriver à une commercialisation.

« C’est toujours un long processus qui implique plusieurs partenaires, mais nous avons bon espoir d’y arriver, indique le chercheur. Pendant ce temps, nous continuons d’améliorer les propriétés des matériaux et la performance de la pile solaire. Ainsi, on dit souvent que la chimie cause des problèmes, mais elle apporte aussi des solutions. »


Pour en savoir plus

La chimie verte est en fait un concept très large sur lequel travaillent différents types de scientifiques, du chimiste à l’ingénieur en passant par le biologiste. L’UNESCO a même adopté 12 principes de la chimie verte. On y trouve notamment la volonté de ne produire aucun déchet, l’adoption de méthodes de synthèse peu ou pas toxiques pour l’homme et l’environnement, et la production de produits chimiques moins toxiques avec l’utilisation de ressources renouvelables en dépensant peu d’énergie.