Chimie durable et chimie verte

Contexte

La chimie industrielle traditionnelle génère des déchets, utilise des solvants toxiques et des réactifs dangereux. La chimie verte (ou chimie durable) vise à concevoir des procédés plus respectueux de l'environnement.

Les 12 principes de la chimie verte (Anastas & Warner, 1998)

1. Prévention des déchets : mieux vaut ne pas produire de déchets que de les traiter.
2. Économie d'atomes : maximiser l'incorporation des atomes des réactifs dans le produit final.
3. Synthèses moins dangereuses : utiliser des réactifs peu toxiques.
4. Conception de produits plus sûrs : les produits doivent être non toxiques.
5. Solvants et auxiliaires plus sûrs : préférer l'eau, les fluides supercritiques, ou s'en passer.
6. Efficacité énergétique : conduire les réactions à température et pression ambiantes.
7. Matières premières renouvelables : biomasse plutôt que pétrole.
8. Réduction des dérivés : éviter les groupes protecteurs quand possible.
9. Catalyse : préférer un catalyseur (récupérable) à un réactif stœchiométrique.
10. Conception dégradable : les produits doivent se décomposer en fin de vie.
11. Analyse en temps réel : surveiller le procédé pour éviter la formation de sous-produits.
12. Chimie intrinsèquement plus sûre : minimiser les risques d'accidents.

Économie d'atomes

$$\text{EA} = \frac{M_{\text{produit désiré}}}{\sum M_{\text{tous les produits}}} \times 100$$

Plus EA est élevée, moins il y a de sous-produits.

Exemple : une réaction d'addition a une EA de 100 % (tous les atomes sont dans le produit). Une substitution génère un sous-produit → EA < 100 %.

Valorisation du CO₂

Le CO₂, déchet de la combustion, peut être valorisé :
- Synthèse de carbonates cycliques
- Production de méthanol
- Minéralisation