1ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes : MATIERES PREMIERES RENOUVELABLES ET CHIMIE DU RECYCLAGE. 11 avril 2013

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1 1ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes : MATIERES PREMIERES RENOUVELABLES ET CHIMIE DU RECYCLAGE 11 avril 2013 Compte-rendu des présentations

2 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION ERE PARTIE : PRESENTATION DE LA PLATEFORME SUSCHEM ET DES ENJEUX DE LA CHIMIE DURABLE... 4 SUSCHEM : UNE PLATEFORME TECHNOLOGIQUE POUR LA CHIMIE DURABLE - JOËL BARRAULT - IC2MP... 4 LES GRANDS ENJEUX DE LA CHIMIE DURABLE - JACQUES BARBIER - POLE DES ECO-INDUSTRIES DE POITOU-CHARENTES EME PARTIE : LES MATIERES PREMIERES RENOUVELABLES... 6 VERS LA RECHERCHE DE NOUVELLES MATIERES PREMIERES POUR LA FERMENTATION INDUSTRIELLE - JEAN PIERRE BARTHOLE - DANISCO/ DUPONT... 6 DE LA CELLULOSE A LA SYNTHESE DE NOUVEAUX INGREDIENTS COSMETIQUES - FRANÇOIS JEROME CNRS... 6 VALORISATION DE BIOMASSES LIGNOCELLULOSIQUES - FABIENNE PERONNA - ECO-ETHANOL... 6 LES PEINTURES : DE PLUS EN PLUS TOURNEES VERS LE NATUREL - ERIC LOUGE - INITIATIVES DECORATION... 7 EXTRACTION ET PURIFICATION DES MOLECULES ISSUES DE RESSOURCES RENOUVELABLES : APPLICATION A LA VALORISATION D ALGUES - STANISLAS BAUDOUIN SEPROSYS EME PARTIE : LA CHIMIE DU RECYCLAGE... 8 LA PRODUCTION D UN CATALYSEUR PLUS RESPECTUEUX DE L ENVIRONNEMENT - SEVERIN MATHIEU ENVIROCAT... 8 RECUPERATION DU TARTRATRE DE CALCIUM DANS LES SOUS-PRODUITS DE LA VIGNE DE LA REGION DU POITOU-CHARENTES - NICOLAS POUILLAUDE - REVICO... 8 LES DISTILLERIES VINICOLES: L OUTIL DE VALORISATION DES SOUS-PRODUITS DE LA VIGNE DE LA REGION POITOU-CHARENTES - GREGORY CROUVIZIER UNDV... 9 LE RECYCLAGE CHIMIQUE DES TEXTILES EN FIN DE VIE - CEDRIC DEVER - VALAGRO... 9 UNE NOUVELLE MINE DE TERRES RARES EN FRANCE - GERARD BACLES - SOLVAY ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 2

3 Introduction Le terme de chimie verte ou chimie durable traduit «le concept d une chimie soucieuse du développement durable, autrement dit, une chimie qui veille à l équilibre économique, social et environnemental du milieu dans lequel elle s insère ; et une chimie qui propose des solutions face aux grands enjeux de demain : habitat, transport, communication, santé, énergie, ressources, nouvelles technologies». Afin de faire de la chimie durable un enjeu majeur pour le développement de la filière chimie picto-charentaise, l Union des industries chimiques (UIC) Poitou-Charentes-Limousin, en partenariat avec le Pôle des Eco-Industries, Valagro, le Critt Chimie Industrie Environnement, l Institut de chimie des milieux et des matériaux de Poitiers et avec le soutien de la Région Poitou-Charentes, mène un programme «Croissance et innovation en Poitou-Charentes par la Chimie Durable». Dans le cadre de ce programme, deux rencontres sont prévues, avec pour objectifs de : - Promouvoir le concept de chimie durable pour une meilleure compréhension ; - Favoriser les synergies entre grands groupes, PME, recherche publique et recherche privée. Les 1ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes, organisées le jeudi 11 avril 2013, ont réunies 72 acteurs régionaux (industriels, scientifiques, institutionnels, organismes de la recherche et de l innovation, etc.). Autour des thèmes des «Matières premières renouvelables» et de la «Chimie du recyclage», et au travers de témoignages et de débats, les industriels de la chimie régionale ont montré que : - la chimie durable est devenue un axe prioritaire de la recherche et de l industrie ; - la chimie est un secteur emblématique des enjeux du développement durable. F. FOURNET, UIC Poitou-Charentes - Limousin J-F MACAIRE, Région Poitou-Charentes Les 2 ndes Rencontres seront organisées en septembre 2013 et traiteront des «Economies d énergie» et des «procédés éco-efficients». 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 3

4 1 ère Partie : Présentation de la plateforme SUSCHEM et des enjeux de la chimie durable J. BARRAULT et J. BARBIER SUSCHEM : une plateforme technologique pour la chimie durable - Joël BARRAULT - IC2MP La chimie est au coeur des grands défis que doit relever notre société. Industrie des industries, la chimie est une source constante d innovations et un véritable moteur de développement économique dans tous les secteurs d activité. En réponse aux impératifs d aujourd hui, mais surtout aux attentes de demain, les chimistes apportent d ores et déjà des solutions aux enjeux planétaires liés à l énergie et au changement climatique, à l eau et à l alimentation, à l accroissement démographique et à la santé, à la préservation des ressources et à la protection de l environnement. La chimie a donc l ambition de s imposer comme un fournisseur de réponses aux enjeux du développement durable. Elle souhaite également accélérer l évolution de ses pratiques pour réduire son impact environnemental, en contribuant à la valorisation des déchets par le recyclage et à la mise sur le marché de solutions éco-conçues obtenues par des procédés éco-efficients. L objectif de la Feuille de route de SusChem France est de donner une vision de la situation de la France par rapport aux enjeux de la chimie durable et de tracer les grandes lignes d actions partagées entre l ensemble des acteurs de SusChem pour répondre au mieux à ces enjeux. Ce document s adresse plus particulièrement aux équipes R&D du public ou du privé ainsi qu aux responsables innovation et aux agences de moyens pour contribuer à construire l industrie chimique et les produits durables de demain. 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 4

5 Les grands enjeux de la chimie durable - Jacques BARBIER - Pôle des Eco-industries de Poitou-Charentes La chimie, par son omniprésence dans tous les secteurs économiques, peut être considérée comme «l industrie des industries». En France elle peut être regardée comme un modèle puisque plus de 60% de sa production nationale est valorisée à l exportation. Pourtant, comme toute l industrie chimique occidentale, l industrie chimique française est menacée par : - Une délocalisation importante, en particulier de la pétrochimie, vers l Asie et le Moyen Orient, - Une délocalisation des industries clientes qui incitent les chimistes, leurs fournisseurs de matières premières, à les rejoindre dans leurs démarches de mondialisation, - Le rejet sociétal d une industrie polluante et parfois dangereuse. Devant ces menaces le développement d une chimie moderne, s inscrivant dans les valeurs du développement durable, maîtrisant sa propre empreinte environnementale, permettant aux industries clientes de fabriquer et de commercialiser des produits à analyses de cycles de vies irréprochables, serait un atout déterminant pour inscrire cette nouvelle industrie chimique dans la dynamique de la croissance verte. Cette mutation nécessitera la mobilisation de toutes les forces vives depuis la recherche jusqu au développement industriel. En Poitou-Charentes ce sera la mission de l «Institut de la Chimie Verte» créé à l initiative de la Région en novembre ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 5

6 2 ème partie : Les matières premières renouvelables D. MOREAU, J-P BARTHOLE, E. LOUGE, F. PERRONA, S. BAUDOIN et F. JEROME Vers la recherche de nouvelles matières premières pour la fermentation industrielle - Jean Pierre BARTHOLE - Danisco/ Dupont La fermentation industrielle qui permet de produire des matières actives pour l'industrie, la pharmacie ou l'industrie alimentaire fait appel à des matières premières carbonées (sucre, amidon, glucose,..) et azotées (extrait de levure, farine de soja,...). L'utilisation de nouvelles sources de matières premières peut aujourd'hui s'envisager à la lueur des développements en cours tant sur de nouvelles variétés culturales que sur l'hydrolyse de sous-produits. De la cellulose à la synthèse de nouveaux ingrédients cosmétiques - François Jérôme CNRS Avec l épuisement des ressources de carbone fossile et les problèmes environnementaux liés à l émission de gaz à effet de serre, une attention toute particulière est aujourd hui portée à l utilisation de matières premières d origine renouvelable pour la synthèse de nombreux intermédiaires chimiques et bioproduits. Le bois contient jusqu à 75% en poids de sucres à partir desquels il est possible de synthétiser une large gamme de produits chimiques trouvant des applications directes dans le domaine de la cosmétique où ils sont généralement utilisés en tant que tensioactifs ou agents épaississants. Sur la base de travaux récents réalisés au sein de notre équipe de recherche, nous montrerons au cours de cette communication quelles sont les stratégies scientifiques mises en œuvre pour convertir ces sucres en produits de plus haute valeur ajoutée tout en veillant à développer une chimie toujours plus sécuritaire et plus respectueuse de l environnement. Valorisation de biomasses lignocellulosiques - Fabienne PERONNA - Eco-Ethanol ECOETHANOL développe un procédé de conversion biochimique continu de la lignocellulose qui permet d'obtenir des sucres à cinq ou six atomes de carbone, molécules plateformes vers la synthèse de nombreux composés chimiques issus du végétal (acide lactique, xylitol, xanthanes, ) ou vers la production de biocarburants de deuxième génération (éthanol). Le procédé produit également de la lignine de haute qualité et des composés aromatiques offrant de nombreuses voies de valorisation comme la production de polymères de 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 6

7 spécialités dans l'industrie. Ce procédé a été développé au niveau du laboratoire par VALAGRO CARBONE RENOUVELABLE et est protégé par trois brevets. L'unité pilote construite en 2012 à Melle dans les Deux-Sèvres est en cours d'exploitation ; elle a pour objectif de qualifier le procédé et constitue l'étape indispensable vers l'industrialisation. Les peintures : de plus en plus tournées vers le naturel - Eric LOUGE - Initiatives Décoration Initiatives Décoration se situe en aval des grands groupes chimiques et est un des principaux fabricants français de peintures à effets. Nous vendons aux grandes surfaces spécialisées en bricolage en France et à l export pour 30 % de notre CA Total, Nous développons depuis longtemps des produits respectueux de l environnement (ECOLABEL) dans une usine propre certifiée 14001, et mettons de plus en plus au point des produits dépassant les règles de l ECOLABEL avec depuis 2013 une gamme presque 100 % naturelle et des outils biodégradables. Extraction et purification des molécules issues de ressources renouvelables : application à la valorisation d algues - Stanislas BAUDOUIN Seprosys Parmi les concepts de chimie durable, nous pouvons citer la conception de procédés chimiques plus économiques, plus efficaces et utilisant moins de solvants et de réactifs. Les procédés de réaction et de séparation continus tels que la séparation par chromatographie continue, déminéralisation par échange d ions et purification par filtration membranaire participent à ce principe de développement durable en réduisant l impact écologique ; moins d énergie, moins de réactifs consommés, moins de matériel mis en jeu. La prolifération des algues vertes sur nos côtes provient de la lixiviation des champs et de la grande concentration en nitrates et autres nutriments présents dans les eaux des rivières qui provoquent les marées vertes dans les estuaires. Nous avons appliqué les technologies d extraction et de séparation sur ces algues vertes, et nous avons pu transformer cette pollution en une ressource valorisable de polysaccharides, protéines, anti oxydants et cellulose (biogaz). 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 7

8 3 ème partie : La chimie du recyclage D. MOREAU, S. MATHIEU, G. CROUVIZIER, N. POUILLAUDE, C. DEVER et G. BACLES La production d un catalyseur plus respectueux de l environnement - Séverin MATHIEU EnviroCat En avril 2013, EnviroCat a démarré un atelier de fabrication de méthylate de sodium à La Rochelle. Ce projet de production d un catalyseur éco-innovant pour la filière biodiesel de la façade Atlantique française présente des avantages environnementaux majeurs. En effet, contrairement aux usines Européennes, EnviroCat utilise un procédé sans mercure. De plus, ce projet permet d améliorer le bilan carbone de la filière biodiesel en ayant recours au transport maritime pour l approvisionnement du méthanol et en réduisant le transport routier pour l acheminement du catalyseur vers les usines de biodiesel. Enfin, le procédé continu développé par EnviroCat est plus sût et plus flexible. Au total, ce projet génèrera 30 emplois et 10.5 M d investissement soit heures de travail pour les entrepreneurs locaux. Récupération du tartratre de calcium dans les sous-produits de la vigne de la région du Poitou-Charentes - Nicolas POUILLAUDE - REVICO La Société REVICO est née en 1970 d une volonté commune des grandes entreprises du négoce de Cognac de mutualiser leurs efforts de dépollution en créant un centre de traitement ayant comme objectif de réduire l impact de l activité des distilleries charentaises sur l environnement. Chaque année le site reçoit entre 300 et m3 de sous-produits liquides de la distillation qui sont valorisés. Véritable précurseur en matière de développement durable, l entreprise exploite, depuis 1984, 4 méthaniseurs qui réduisent la charge organique des vinasses (vins blancs désalcoolisés) permettant ainsi de générer jusqu à 22 GWh de biogaz, transformé pour partie en électricité. Parallèlement à cette production d énergie REVICO valorise l Acide Tartrique contenu dans ces vinasses. Plusieurs traitements physico-chimiques successifs permettent d extraire cet acide organique alimentaire sous forme de tartrate de calcium. Entre 500 et 800 tonnes d acide tartrique naturels sont ainsi récupérés par l entreprise annuellement 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 8

9 Les distilleries vinicoles: l outil de valorisation des sous-produits de la vigne de la région Poitou-Charentes - Grégory CROUVIZIER UNDV Les distilleries vinicoles retraitent et valorisent depuis plusieurs décennies l ensemble des sous-produits du vignoble (marc de raisin, vin et lies de vin). Ces distilleries couvrent l ensemble du territoire national. Les tonnages collectés en France sont conséquents, avec plus de tonnes ramassées en 8 semaines pendant les vendanges. Sur la région Poitou-Charentes, 3 sites traitent les marcs, vins et lies. Ces sites sont capables de fabriquer des amendements organiques, du tartrate de calcium, des pépins pour huileries, des biocarburants, des colorants alimentaires ou encore de la biomasse pour chaufferie. Avec les années, ces usines ont optimisées leur process et produisent leur énergie à partir de biomasse. La présentation faite vise à mettre en évidence l intégration de ces usines dans le schéma viticole national et leur capacité de valorisation des sous-produits. Le recyclage chimique des textiles en fin de vie - Cédric DEVER - Valagro Depuis plusieurs années, Valagro Carbone Renouvelable Poitou-Charentes, centre de valorisation industrielle de la biomasse et des déchets industriels, s'implique fortement dans la valorisation des textiles en fin de vie. Nous développons actuellement un procédé de valorisation des textiles en fin de vie faisant appel à des réactions sélectives de solvolyse de chacun de ses constituants. Ce procédé, sélectionné et cofinancé par l éco-organisme du textile, du linge et de la chaussure ECOTLC, a l'avantage de traiter le tout-venant et de produire des molécules d'intérêt (éthanol, ) pour la chimie. Il se compose de 4 étapes successives de dépolymérisation enzymatique et/ou chimique. Cette présentation aura pour objectif de faire un état des lieux des solutions existantes de solvolyse des différents constituants d un textile (coton, polyesters, polyamides,...) et de présenter les résultats scientifiques du procédé de Valagro. Une nouvelle mine de Terres Rares en France - Gérard BACLES - Solvay Lancé en 2007, ce projet a nécessité deux années de recherche et développement suivies de deux années d étude d industrialisation et de choix des sites. L investissement a été acté en Le Groupe a décidé de cibler dans un premier temps les lampes à économie d énergie car la filière de collecte existait. Ces lampes sont riches en six terres rares différentes le lanthane, le cérium, le terbium, l'yttrium, l'europium et le gadolinium que Solvay a désormais la capacité de recycler en préservant 100% de leurs propriétés d usage. Les lampes usagées sont collectées, triées et traitées par des sociétés spécialisées qui en valorisent les différents composants (verre, métaux, plastiques, mercure). Les poudres luminophores sont quant à elles transportées vers les usines du Groupe, d abord à Saint- Fons (Rhône-Alpes, France) pour en extraire le concentré en terres rares, puis à La Rochelle (Charente-Maritime, France), cette dernière détenant un savoir-faire unique en Europe en matière de séparation. Une fois séparées, les terres rares sont ensuite reformulées en précurseurs de luminophores qui seront réutilisés dans la fabrication de lampes nouvelles. 1 ères Rencontres de la Chimie Durable en Poitou-Charentes Page 9