Ressources De La Chimie Verte

tionnel possible : utiliser au maximum les matières premières pour minimiser les déchets produits 8. Utiliser des solvants plus sûrs et moins toxiques 9. Rechercher l’efficacité énergétique de la réaction : travailler à Tet P ambiante 10. Concevoir des produits chimiques qui se décomposeront en composés inertes et qui ne s’accumuleront pas dans l’environnement 11. Analyser en continu toutes les réactions de transformations pour détecter immédiatement la production de sous-produits afin de les minimiser/éliminer 12. Concevoir des produits chimiques dans des formes appropriées (liquide, solide ou gazeuse…) afin de limiter les risques d’accident : explosions, incendies,…

6 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Les grands principes… Que faut-il en retenir? 4 Axes Majeurs de Recherches

Utiliser au mieux les matières premières qui, transformées doivent se retrouver le plus largement possible dans le produit final limitant ainsi la production de sous-produits

Utiliser des solvants propres, non toxiques et compatibles avec l’environnement

Utiliser au mieux l’énergie, en terme de rendement, d’économie, de source de rejets

Produire des quantités minimales de déchets et dans des formes adaptées (solide, liquide ou gazeuse) limitant leur dissémination et favorisant leur recyclage

7 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Les Principaux Domaines de Recherches en Chimie Verte

Utiliser au mieux les matières premières: - Matières premières végétales, Bioraffinage, produits biodégradables et inertes, … - Séparation Membranaire moléculaire Utiliser des solvants propres: - CO2 supercritique, H2O sous pression, Liquides Ioniques, PEG,…

Utiliser au mieux l’énergie: - Photovoltaïque, Batteries, Gazeïfication de Biomasse, Piles A Combustible (PEFMC & SOFC), Biocarburants, LED, … Produire des quantités minimales de déchets et dans des formes adaptées : - Oxydation Hydrothermale en phase H2O supercritique, …

8 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

R & D en Génie des procédés associé aux Fluides Supercritiques et aux Membranes

Transfert vers l’Industrie Innovation Fluides Supercritiques Applications dans le traitement des déchets contaminés

9 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

l’Eau sous différentes formes

Pression

liquide supercritique glace

Point critique

Point triple vapeur

Température

10 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Un peu d’histoire…

XVIIIème siècle : Machine de Papin 1822 : Le Baron Cagniard de la Latour découvre… … un « état particulier »

+

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11 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Et l’histoire continue…

1870-1876 : Andrews le nomme « état critique » et identifie le point critique du CO2 1880 : Hannay et Hogarth font les premières études de solubilité de divers composés 1939 : Brevet de Horvath sur le traitement des jus de fruits 1954 : Procédé R.O.S.E. en pétrochimie…

12 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Exemple du CO2

Pression

LIQUIDE

SUPERCRITIQUE

Tc

Température

GAZ

Température

13 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Exemple du CO2

Pression

SUPERCRITIQUE

Diagramme des phases du Dioxyde de Carbone (CO2)

LIQUIDE

Point critique du CO2: 31 °C 73 bars

GAZ Température

14 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

« Ca ressemble à quoi du CO2 supercritique??? »

SUPERCRITIQUE

Pression

LIQUIDE

73 bars

GAZ

31°C

Température

15 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

De la chimie verte avec le CO2 ?

Le CO2 SC est utilisé comme un solvant : Remplacer les solvants organiques

Ses propriétés :

Stable Ininflammable, Incolore

inodore Pas cher Non toxique

En faisant varier la pression et la température, on modifie son comportement : • Soit il est un bon solvant (CO2 supercritique), • Soit il est un très mauvais solvant (CO2 gazeux).

16 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Des procédés avec le CO2…

Unité de Développement Industriel: ECOSS

Vanne de détente Echangeur froid Séparateur

µ extracteur

Autoclave

Echangeur chaud

Compresseur

Schéma du cycle d’extraction par CO2 supercritique

Prototype

17 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Applications du CO2 Supercritique

• Extraction de produits biologiques

Produits alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques, … • Imprégnation de matrices diverses Cuir, Papier, Bois, Céramiques,Tissus, Polymères, … • Mise en forme et texturation de produits Principes actifs, Oxydes métalliques, Polymères, … • Réactions chimiques en phase homogène Synthèse, Hydrolyse, …

Usine Agrisana (Italie)

18 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Applications du CO2 Supercritique

• Extraire

•Décontaminer •Nettoyer •…

19 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Extraire: Fabriquer Café Décaféiné (et même du Thé…)

CO2 supercritique

Pompe Réserve de CO2 Autoclave contenant le café

Séparateur

CO2 pur

Vanne de décompression

caféine

20 Les Rencontres de la Chimie Durable – 20 janvier 2009

Extraire: Purifier des Arômes et des Phyto-produits…

C O 2 s u p e r c r it iq u e

Vanille, rose, poivre, paprika … Fenouil, persil, cumin, coriandre…

Pom pe R éserve de CO 2

Ribe v e A u t o c larubrum L (tocophérol) contenant Chrysanthemum parthenium le c a f é

S éparateur

(terpènes)

Serenoa repens (décogestionant))

CO 2 pur

Eucalyptus

V anne d e d é c o m p r e s s io n

Polyphénols (anti-oxydants)

Extrait

c a f é in e

UHDE (D)

KRUPP (D)

AGRISANA (I)

21 Les Rencontres de la Chimie