L’impact des énergies fossiles sur notre environnement et leur épuisement sont des problèmes de société auxquels il convient de trouver des solutions pour notre avenir.
Les ressources fossiles, le pétrole, le gaz et le charbon, proviennent de la fossilisation des végétaux enfouis dans la roche depuis des millions d’années. L’augmentation de la population et la demande croissante accélèrent leur épuisement.
Au milieu du XXIème siècle, nous devrons nous passer du pétrole. Le charbon disparaîtra dans environ deux siècles. Le gaz de schiste se trouve encore en quantité abondante mais son extraction est difficile à réaliser sans pollution.
Par ailleurs, depuis la révolution industrielle, les activités humaines ont amplifié l’effet de serre par l’utilisation des ressources fossiles.
La terre éclairée par le soleil réémet une partie du rayonnement dans le ciel mais à cause des gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O) ce rayonnement renvoyé est retenu dans l’atmosphère ce qui produit l’effet de serre et entraîne des conséquences négatives sur la planète :
- montée des températures : la température a augmenté de plus de 0,8 degré Celsius depuis la fin du XIXème. Il est prévu que la température en 2100 augmentera de 1,5 à 4,5 degrés Celsius, si les émissions de gaz à effet de serre ne cessent de progresser.
- augmentation du niveau des océans : dans tous les continents, les glaciers d’altitude disparaissent. Les mers ont augmenté de 20 cm en un siècle. Quelques petits états du pacifique ou bien de l’océan indien disparaîtront sous les mers, comme par exemple les Maldives.
- augmentation des précipitations : au nord il y aura plus de pluie qu’au sud. La zone équatoriale et les zones arides connaîtront de fortes sécheresses.
- acidification des océans : ce phénomène est déjà en hausse, le CO2 excédentaire se dissout dans l’eau, ce qui menace l’écosystème.
En 2017, les émissions de CO2 ont atteint un niveau record depuis des millions d’années.
Nous avons tous entendu parler de l’exploitation de ressources renouvelables comme alternative aux ressources fossiles, avec pour l’énergie, l’éolien, le photovoltaïque ou encore la filière “agro-carburants” (biodiesel, bioéthanol).
Pour fabriquer tous les produits et objets du quotidien, l’industrie chimique s’oriente depuis plusieurs années vers l’utilisation de ressources renouvelables issues du végétal.
Comment le végétal peut-il se substituer aux produits issus de la pétrochimie ? Quels types de ressources végétales peuvent-elles être utilisées ? Les produits issus des végétaux sont-ils sans impact sur l’environnement et la santé ? Autant de questions que nous nous posons, parce que nous sommes préoccupés par l’avenir de notre planète et de nos conditions de vie de “l’après pétrole”.
Le sujet fait le lien entre la Science et Vie de la Terre et la Physique-Chimie puisqu’il permet de comprendre comment l’industrie chimique utilise le végétal comme matière première renouvelable pour obtenir des produits ayant les mêmes propriétés physico-chimiques que celles des produits pétrochimiques, pour leur usage mais aussi pour leurs effets sur la nature et la santé.
Pour répondre à la question “Dans quelle mesure le végétal peut-il remplacer le pétrole dans la chimie ?”, nous avons orienté nos recherches vers deux types de produits de grande consommation utilisés au quotidien.
Nous avons choisi les chewing-gums et les produits cosmétiques pour plusieurs raisons :
- Ils sont connus depuis des siècles et le marché est énorme : voir les pages histoire et marché du chewing-gum et de la cosmétique.
- Avant d’être d’origine pétrochimique, ils étaient d’origine naturelle,
- L’ingrédient de base du chewing-gum végétal est issu d’une espèce végétale,
- L’ingrédient de base du produit cosmétique peut être fabriqué à partir de produits d’origine végétale.
De plus pour le chewing-gum, nous avons voulu savoir s’il était possible de résoudre le problème de sa forte persistance dans l’environnement par le végétal.
Dans une première, partie nous présenterons le contexte de la chimie du végétal.
Nous présenteront les exemples choisis, à savoir les chewing-gums et les produits cosmétiques en s’intéressant à leur composition, la structure de leurs ingrédients de base par rapports aux propriétés attendues, à leurs impacts et à leurs origines végétales, avec quelques expériences de fabrication de produits à partir d’ingrédients végétaux.
L'avenir du végétal 