À l’avant-garde de la chimie verte

Claude Lafleur Collaboration spéciale
« Dans les années 1970 on a ajouté du plomb dans l’essence… sans réfléchir aux conséquences que cela aurait sur l’environnement ! » assure Robin Rogers, professeur de chimie à l’Université McGill.
Photo: Archives Le Devoir « Dans les années 1970 on a ajouté du plomb dans l’essence… sans réfléchir aux conséquences que cela aurait sur l’environnement ! » assure Robin Rogers, professeur de chimie à l’Université McGill.

Ce texte fait partie du cahier spécial Recherche avril 2016

« Si aujourd’hui on devait introduire le pétrole dans la société, ça ne serait absolument pas acceptable », lance un professeur de chimie. Pourquoi ? Parce qu’on pratique une chimie de plus en plus consciente de ses impacts sur l’environnement : la chimie verte.

Probablement que plus de 95 % de tout ce que nous utilisons dans une journée est le fruit d’un processus chimique, ainsi que l’essentiel de ce que nous mangeons, rapporte Bruce Lennox, professeur de chimie et doyen de la Faculté des sciences de l’Université McGill. « En fait, on n’a généralement pas conscience à quel point la chimie est omniprésente dans nos vies », remarque-t-il.

Or, les procédés chimiques employés couramment ne tiennent compte ni des déchets qu’ils génèrent ni de leurs impacts sur l’environnement et sur la planète.

Comme l’explique le professeur Lennox, pour fabriquer un produit, « on prend, disons, une substance A qu’on ajoute à une substance B pour fabriquer une substance C… qu’on ajoute à une substance D… qu’on mélange à une substance E… et ainsi de suite, de dix à quinze fois, disons ». Or, le produit qu’on obtient au bout du compte — un médicament par exemple — peut ne représenter que 1 % de toute la matière utilisée ! Le reste, ce sont des déchets chimiques.

La chimie n’en est pas moins une activité formidable, enchaîne Robin Rogers, autre professeur de chimie de l’Université McGill. « Lorsque j’étais enfant, dans les années 1960, les chimistes étaient considérés comme des gens formidables, dit-il, puisqu’ils créaient toutes sortes de produits miracles, des médicaments et des tas de matériaux nouveaux. Mais lorsque je suis entré à l’Université de l’Alabama, en 1975, la profession était très mal perçue… » En fait, explique-t-il, à la suite de la publication du livre de Rachel Carson, Printemps silencieux, « les chimistes sont passés de héros à vilains ! »

Le problème, poursuit M. Rogers, c’est que les chimistes ne prennent pas en compte les conséquences écologiques des molécules et des matériaux qu’ils développent. « C’est pour cela, par exemple, que dans les années 1970 on a ajouté du plomb dans l’essence… sans réfléchir aux conséquences que cela aurait sur l’environnement ! »

Mais voilà que la chimie s’amende avec l’apparition du concept de chimie verte. « Par exemple, si aujourd’hui on devait introduire le pétrole dans la société, ça ne serait absolument pas acceptable », lance le chercheur.

Une chimie tout à fait nouvelle

« La chimie verte propose une approche qui vise à utiliser des procédés et des produits qui ont le moins d’impacts possible sur l’environnement », poursuit Bruce Lennox. « Il s’agit d’intégrer dès le départ les concepts de toxicité, de cycle de vie, de risques écologiques, ajoute Robin Rogers. Nous nous devons de tenir compte des impacts éventuels de ce que nous faisons. »

La chimie verte préconise même une façon totalement nouvelle de faire les choses, poursuit-il, l’idée maîtresse n’étant pas tant de chercher à nettoyer la pollution générée par les vieux procédés chimiques que de développer des procédés qui ne polluent pas du tout et qui n’auront aucune conséquence toxique à la longue.

Bruce Lennox établit ainsi une comparaison avec la cuisine : « Lorsque vous confectionnez un repas, normalement, vous ne mangez qu’une portion de ce que vous avez utilisé. Mais nous, nous cherchons à concevoir des façons de faire où on consommerait tout ce qu’on utilise pour concocter notre repas ! »

Pourtant, le concept de chimie verte n’est pas si nouveau puisqu’il remonte à 1991, lorsque Paul Anastas, de l’Université Yale, a créé le terme dans un ouvrage où il définissait les douze principes de base. Pour sa part, Robin Rogers mettait sur pied dès 1998 un Centre de production manufacturière verte alors qu’il enseignait à l’Université de l’Alabama. « Je fais de la chimie verte depuis vingt ans maintenant, mais ce n’est que depuis une dizaine d’années qu’on commence à comprendre ce que je fais ! » lance-t-il en riant.

Créer le futur… au Canada

Robin Rogers est l’une des sommités de la chimie verte, et l’Université McGill a marqué un bon coup en le recrutant en 2014 pour diriger la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur la chimie et les produits chimiques écologiques.

Pour le professeur Rogers, le défi de la chimie verte ne consiste pas tant à développer de nouveaux procédés chimiques, ni même à améliorer les procédés existants, qu’à imaginer de toutes nouvelles approches, sinon même des technologies inédites. Il cite ainsi l’exemple du procédé photographique : « Durant des décennies, les chimistes ont constamment cherché à améliorer les pellicules [...]. Mais voilà qu’un jour on a inventé une tout autre façon de faire — la photographie numérique — qui a complètement remplacé les procédés chimiques. »

« En venant m’installer au Canada, c’est exactement ce que je désire faire, poursuit cet Américain. Vous ne le réalisez peut-être pas, mais ici, au Canada, on dispose de toutes les ressources nécessaires, y compris de l’énergie, des matières premières et du brain power. » Nous avons donc tout ce qu’il faut pour créer les technologies du futur qui utiliseront nos ressources de façon intelligente, efficace et sans danger pour l’environnement. Et si nous faisons cela intelligemment, énonce le spécialiste, le Canada deviendra l’un des leaders économiques de la planète.

« Je suis venu m’installer au Canada en raison de tout ce que vous avez ici, renchérit-il. Et je me suis joint à McGill, car c’est incontestablement le leader mondial de la chimie verte. »


De l’université vers l’industrie

En 1997, l’Université McGill décidait de développer la meilleure équipe de spécialistes en chimie verte. « Cela nous a demandé dix ans, mais oui, on peut dire aujourd’hui que nous sommes l’université la plus avancée au monde dans ce domaine, aucun doute là-dessus ! » affirme Bruce Lennox, doyen de la Faculté des sciences de cette université. Disons aussi qu’au départ McGill s’enorgueillissait de compter quelques-uns des pionniers du domaine, dont Robert Marchessault, qui a créé des plastiques biodégradables, ainsi que Tak-Hang « Bill » Chan, qui a inventé de nombreux procédés chimiques suivant les principes de la chimie verte. « Nous avions donc de solides bases sur lesquelles bâtir notre projet », résume M. Lennox. De surcroît, l’Université McGill compte nombre de chercheurs de calibre international dans les domaines de l’environnement, de l’entrepreneuriat et des enjeux légaux. « Nous possédons donc l’expertise pour faire progresser le domaine de la chimie verte sur des bases multidisciplinaires », explique Bruce Lennox. C’est ainsi que l’Université McGill attache une grande importance à la sensibilisation des entreprises du Québec et du Canada aux applications de la chimie verte. « La prochaine étape de notre stratégie, poursuit le doyen de la Faculté des sciences, c’est de transférer les connaissances que nous développons à l’industrie et à la société. Et c’est quelque chose sur lequel nous travaillons très fort en ce moment. »