Les messagers du climat (2/2)

Jour J de la COP21 : suite de notre présentation du train du climat qui s’est déplacé du 6 au 25 octobre dans plusieurs grandes villes de France, une exposition itinérante pour sensibiliser le grand public sur les changements climatiques (à l’initiative de « les messagers du climat« ).

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L’un des thèmes abordé était consacré à l’évolution du climat : les  méthodes d’étude, la contribution naturelle et anthropique. Pour relire le post dédié, rendez-vous ici.

Le second thème que j’ai particulièrement apprécié (chimiste oblige) concernait les innovations industrielles (plutôt centrées sur la chimie) pour lutter contre le réchauffement : les matériaux du futur mais aussi des technologies; des programmes, des méthodes, des initiatives.
Voici une liste non exhaustive de différents exemples présentés sous forme de posters, vidéos ou prototypes, échantillons à « palper ».

Comme je le disais, les domaines de la chimie et du génie des procédés étaient fortement représentés, tout simplement parce que quoiqu’on en dise, la chimie est partout et que grâce aux innovations continuelles au niveau des matériaux, des matières premières utilisées (chimie du végétal), de l’optimisation des procédés (efficacité énergétique, valorisation des déchets …), et de l’organisation des sites de production, des limitations d’émissions de CO2 ont d’ores et déjà été réalisées : reste à développer encore et démocratiser toutes ces nouveautés.

Du nouveau dans le traitement d’eau
On s’en doute, il est vital de traiter l’eau de façon à la rendre potable : d’une part pour la consommation mais aussi pour obtenir une eau de process de qualité suffisante pour les unités de production de nombreuses industries (agroalimentaire, refroidissement, production électrique…).
Pour éviter de toucher à l’eau des nappes et limiter la consommation d’eau tout court, on peut utiliser comme eau brute des eaux de surface, des eaux usées ou encore de l’eau de mer. Pour traiter ces eaux fortement chargées, l’osmose inverse est une technique assez répandue (apparue au début des années 60). Dans un ancien post, j’avais décrit ce procédé : grosso modo, on utilise une membrane de porosité extrêmement fine (échelle nanométrique), à travers laquelle seules les molécules d’eau peuvent passer.
La societé Dow propose de nouvelles membranes qui sont plus efficaces que les membranes classiques et ce, également sur la durée: la consommation électrique est donc moindre (environ 30 % en moins),

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Vue en coupe d’un module d’osmose inverse

Qu’a-t-elle de spécial cette membrane ? C’est sur le type de polymère -film mince de polyamide- que les chimistes ont travaillé mais également sur plusieurs aspects technologiques notamment la configuration interne de l’osmoseur : la conséquence en est  une moindre consommation d’énergie et de produits chimiques (nécessaire pour le nettoyage des membranes).

Meilleure isolation des bâtiments

La société BASF présente un isolant à base de polyuréthane (un aérogel), tout nouveau et pas encore commercialisé (son nom : Slentite™).

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Quoi de spécial ? Il s’agit d’une plaque de nanomousse, avec des pores de taille nanométrique en structure ouverte : la petite taille de pores permet d’emprisonner une importante quantité d’air et leur ouverture facilite la régulation de l’humidité. L’atout de cet isolant est d’être extrêmement fin par rapport aux matériaux classiques de même caractéristiques thermiques (jusqu’à un facteur deux). Idéal pour ne pas perdre de l’espace de vie au sein des habitations.

Quelques chiffres : La conductivité thermique de cette innovation est λ=17 mW/m•K (les isolants classiques ont des valeurs comprises entre 21 et 40 mW/m•K)

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Nanopores en structure ouverte de l’isolant « Slentite »

Alternatives au pétrole : des produits chimiques biosourcés

Utiliser la biomasse pour produire des produits chimiques en lieu et place du pétrole : voilà l’idée qui a germé dans l’esprit de nombreux chercheurs en R&D, il y a quelques années déjà.
BASF, encore eux, ont développé des biopolymères aux performances équivalentes à celles des plastiques « classiques ». Citons Ecovio®, un plastique complètement biodégradable qui peut être utilisé pour la fabrication de gobelets, de films étirables, de boîtes de stockage, de sacs poubelles biodégradables. Il faudrait un article entièrement dédié à ses particularités pour pouvoir comprendre exactement ce qui se passe.

A part ça, le propylène glycol, vous connaissez ? Sûrement plus, l’éthylène glycol qui sert d’antigel, de fluide réfrigérant. Le propylène glycol (de son petit nom MPG) a des propriétés voisines, et prévient la formation de givre sur les ailes d’avions. Mais c’est aussi un fluide caloporteur utilisé dans la fabrication du champagne pour l’étape de dégorgement (évacuation des dépôts présents dans le vin, accumulés en bouteille) qui consiste en une congélation des cols de bouteilles ce qui piège les dépôts.
Et bien … la Société Française des Laboratoires Œnologiques (Sofralab) a développé un fluide biosourcé, biodégradable: le Bio DKS. Ses propriétés thermiques supérieures à celles de son homologue issu du pétrole, permettent une économie d’énergie (on peut travailler à une température supérieure pour congeler les cols). Le DKS est une solution de dipotassium succinate (d’où son nom) issue de la fermentation de la betterave (voilà pour l’acide succinique) et d’une réaction avec la potasse.

Transport : optimisation de la consommation des carburants
On sait que le domaine des transports occupe une grande part dans les émissions de gaz à effet de serre. La diminution de la dépense énergétique est donc, au centre des préoccupations des motoristes mais aussi des équipementiers, designers automobiles et des chimistes. On évoquera juste ici l’un des éléments les plus consommateurs d’énergie : les pneus.
Pour les pneus (25% des émissions de CO2 sont liées aux pneus), citons le groupe chimique allemand Lanxess qui a développé des pneus verts : ils sont constitués de plusieurs types de caoutchoucs à base d’un copolymère d’isobutylene (92%) et d’isoprène (8%) avec une petit halogénation au passage (mais aussi des additifs).
Le but du jeu est d’optimiser la structure du pneu (dans chacune des couches depuis la bande de roulement jusqu’à la gomme intérieure) car celle-ci assure la distribution uniforme du poids de la voiture au point de contact avec la route, et minimise la résistance au roulement (moindre déformation du caoutchouc lorsque la roue tourne). Et la structure est bien sûr liée au choix judicieux du type de caoutchouc pour chacune des couches. Chaque fabricant y va de sa propre recette.

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Source Lanxess

Parler pneus sans évoquer Michelin (partenaire officiel de la COP21) serait un outrage. Le fabriquant français en est à la 6e génération du pneu vert.
Jouer sur la nature physico-chimique du pneu c’est bien, mais optimiser également le design du pneu (notamment son dimensionnement) pour consommer encore moins c’est encore mieux. Il nous a été offert de toucher un exemplaire du pneu « Tall and Narrow » (Haut et étroit) : moindre traînée aérodynamique, moindre résistance au roulement tout en gardant l’adhérence à la route.

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Pneu Michelin « Tall and Narrow »

Ces pneus équipent le modèle Eolab Concept de Renault (hybride à très faible consommation) qui devrait voir le jour sur le marché dès que possible.

Ecologie industrielle
De nombreuses industriels essaient de se regrouper géographiquement de façon à former une plateforme et optimiser les flux de matières premières et d’énergie, et à mieux gérer les déchets.
Le recyclage de la matière qui est bien ancrée dans les mœurs concerne les métaux, le verre, le papier, les matières plastiques, les ampoules, les piles, les vêtements.

Désormais, on essaie d’aller plus loin et de travailler en amont sur les produits de façon à ce qu’ils soient recyclables en fin de vie.
L’exemple de regroupements d’industriels présenté lors de ces journées est la plateforme du Roussillon où l’unité Robin (Suez Environnement- filiale SITA) fournit une énergie sous forme de vapeur haute pression à partir de déchets (bois de sylviculture, recyclage papier, bois imprégnés) grâce à la technique du lit fluidisé (une combustion basse température, par rapport aux autres chaudières plus classiques mais où un recyclage interne du combustible assure une combustion quasi complète). Cette vapeur est alors utilisée par les 15 industriels de la plateforme (dont Adisseo, Bluestar Silicones, Novacyl, Novapex, Rhodia, Teris). Mais il y a aussi mutualisation des achats et revente de gaz, d’électricité, d’azote.

En ce qui concerne l’économie circulaire axée sur le recyclage intégré au circuit, cap sur Altuglas®, un thermoplastique (Polyméthacrylte de méthyle ou PMMA connu du grand plublic par le nom commercial Plexiglas) qui allie légèreté, solidité, transparence, facilité de mise en oeuvre. Développé par Arkema, il trouve des applications dans les produits sanitaires, de décoration d’intérieur, d’équipement automobile.
Comme tout thermoplastique, il présente l’avantage de pouvoir être recyclé : les chutes issues de l’extrusion sont réutilisées en amont du process.

arkema_altuglas

Bien d’autres exemples d’innovations étaient présentés dans le train du climat : on aurait pu y passer des heures et des heures.
Force est de constater que les idées ne manquent pas et touchent de nombreux domaines !

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