Les protéines sont l’une des trois grandes familles de macronutriments avec les glucides et les lipides, et sont essentielles à l’organisme. Les sources végétales de protéines ont toujours été présentes dans l’alimentation des Hommes à travers les céréales ou les légumineuses.
Mais leur fonction, leur utilisation et le niveau de consommation recommandée, qu’elles soient animales ou végétales restent encore méconnues du grand public. Aussi, ces 20 dernières années, plusieurs technologies, travaux de recherche et investissements significatifs ont permis d’extraire certaines protéines végétales déclenchant ainsi de nombreuses innovations dans le domaine de l’alimentation.
En réponse au défi grandissant de nourrir la population mondiale tout en réduisant notre impact environnemental, les protéines végétales apparaissent comme une solution durable aux enjeux d’aujourd’hui et de demain.
Cette conférence permettra de découvrir ces protéines et comment elles contribueront à réduire nos émissions via la végétalisation des assiettes sans faire de compromis sur une alimentation aux goûts et textures riches.
Vidéo de la conférence (durée : 20:41)
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Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Dans un contexte où les consommateurs recherchent des aliments à la fois savoureux, sains et respectueux de l’environnement, cette conférence met en lumière l’importance des arômes et le rôle central de la chimie dans leur création.
Les arômes, véritables artisans du plaisir gustatif, occupent une place centrale dans notre alimentation en enrichissant l’expérience sensorielle. Ils ouvrent un vaste champ d’innovation et de créativité, issu d’une harmonie entre savoir-faire naturel et avancées scientifiques. La chimie permet de reproduire des composés essentiels, tout en respectant des critères de durabilité. Elle offre également des solutions pour répondre aux attentes des consommateurs, en développant des produits plus accessibles et innovants.
MANE, est le premier groupe français et un des leaders mondiaux de l'industrie de la parfumerie et des arômes. Détenue et gérée par la famille Mane depuis 1871, l’entreprise est présente dans près de 39 pays avec des bureaux, des sites de production et des centres d'innovation. Notre division Arômes développe des solutions innovantes pour les grandes marques d'aliments et de boissons.
Vidéo de la conférence (durée : 21:43)
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Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Les texturants sont des additives largement utilisés dans le domaine alimentaire et cosmétique. Ils apportent au produit final l’aspect de texture désiré, solution visqueuse ou gélifiée par exemple, et ainsi participent aux propriétés sensorielles de produits du quotidien (aliment, crème de beauté, etc.).
La dysphagie est un trouble de la déglutition. Les personnes touchées par ce trouble ont une sensation de gêne ou de blocage ressentie au moment de se nourrir quand un aliment est avalé. La dysphagie peut résulter de plusieurs facteurs (âge, maladie, perte de force musculaire, etc.) et touche de nombreuses personnes [1].
Le réflexe de déglutition est favorisé lorsque les aliments ont une texture définie. Naturellement, les agents de texture sont donc des alliés de choix pour permettre une meilleure assimilation des aliments par les personnes souffrant de dysphagie [2].
Cependant, les additifs texturant sont nombreux et possèdent chacun leurs spécificités. Ainsi le choix de l’agent de texture dépend énormément du milieu que l’on souhaite texturer (eau, lait, etc.) ainsi que de la mise en oeuvre et des contraintes (mélange réalisé industriellement, à l’hôpital par le personnel hospitalier, en EPHAD, etc.).
Cette présentation vise à faire un état des lieux synthétique sur cette application innovante des texturants alimentaires et montrer comment ils participent à répondre aux difficultés rencontrées pour la nutrition des séniors.
Vidéo de la conférence (durée : 18:02)
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Références
[1] Christine Lepaisant, Dysphagie, Journée régionale de restitution 2019, Agence Régionale de Santé Normandie, 2019.
[2] Juan-R. Malagelada, Franco Bazzoli, Guy Boeckxstaens, Danny De Looze, Michael Fried, Peter Kahrilas, Greger Lindberg, Peter Malfertheiner, Graciela Salis, Prateek Sharma, Daniel Sifrim, Nimish Vakil, Anton Le Mair, Gastroenterology Organisation Global Guidelines: Dysphagia - Global Guidelines and Cascades Update September 2014, Journal of Clinical Gastroenterology, 49, 9, 370-378, 2015.
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
On ignore ou on oublie que nous sommes la première génération à ne pas avoir connu de famine, dans l’histoire de l’humanité. Chasseurs-cueilleurs, les populations étaient soumises aux aléas climatiques, mais l’introduction de l’agriculture, de l’élevage et de la cuisson des aliments ont forgé l’espèce humaine. Les deux premiers ont contribué à assurer une meilleure régularité des approvisionnements, tandis que la « cuisine » procurait :
- Un assainissement microbiologique et toxicologique.
- Une meilleure accessibilité des nutriments présents dans les denrées.
- Un changement de goût (il n’est pas anodin que d’autres mammifères que les êtres humains préfèrent des aliments cuits aux aliments crus).
- Un changement de consistance, notamment pour faciliter la consommation des denrées les plus dures (surtout à une époque où l’odontologie était absente).
La transformation des aliments (« cuisine ») ne se limitait pas à la cuisson : des fermentations bien conduites permettaient le stockage des denrées (pensons aux choucroutes actuelles, mais aussi à la confection des yaourts ou des fromages, qui sont en réalité des conserves de lait, à la production de confitures (conservation au sucre), de produits saumurés ou fumés…
Évidemment, toutes les transformations des denrées brutes étaient initialement empiriques, ce qui ne signifie d’ailleurs pas qu’elles aient été opérées par des imbéciles : la « cuisson en fosses », par exemple, est une merveilleuse manière de valoriser les nutriments des viandes, lesquels sont récupérés dans le « bouillon », et le rôtissage de nos ancêtres étaient bien mieux conduit que dans nos barbecues modernes.
La chimie, née entre la parution du premier et du quatrième tomes de l’Encyclopédie de Denis Diderot et Jean Le Rond d’Alembert (sans oublier Louis de Jaucourt) [1], s’intéressa quasi immédiatement à la production des aliments, à la cuisine. Notamment la production de ce bouillon qui est « l’âme des ménages » fut étudiée par Geoffroy Le Cadet, avant qu’Antoine Laurent de Lavoisier ne produise une étude remarquable, qui mêle la chimie à des applications techniques et sociales [2]. Puis il y eut d’autres explorations des « produits naturels » et de leurs transformations : apparurent des notions d’« albumine » [3], de « chlorophylle » [4], de « lécithine » [5], de « pectine », etc. On observera que, si de nombreux termes d’alors (essentiellement les 18 et 19e siècles) ont été conservés, les acceptions ont changé.
Progressivement, les études se sont divisées en deux branches : l’étude des composés des ingrédients alimentaires, et les études technologiques. Mais, dans les années 1980 s’est introduite la discipline scientifique nommée « gastronomie moléculaire et physique », pour reprendre l’étude scientifique des phénomènes qui surviennent lors de la transformation « culinaires » des ingrédients alimentaires en « aliments » [6]. Ces études scientifiques se sont accompagnées de développements technologiques et techniques : ce fut d’abord la « cuisine moléculaire », qui visait à rénover les techniques culinaires, et, depuis 1994, la « cuisine de synthèse » (ce qui correspond à un courant artistique nommé « cuisine note à note ») [7].
Que mangerons-nous demain ? Pour examiner la réponse, il faut considérer les faits : il y aura environ 10 milliards d’individus à nourrir (contre 7 aujourd’hui), avec un coût de l’énergie qui augmente. La lutte contre le gaspillage doit évidemment s’intensifier, alors qu’apparaissent de nouvelles possibilités techniques : les imprimantes 3D alimentaires [8], la synthèse de nutriments à partir du dioxyde de carbone atmosphérique…
Vidéo de la conférence (durée : 27:38)
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Références
1. Didier Kahn, Le fixe et le volatil (CNRS Editions, 2016)
2. Hervé This. Histoires chimiques de bouillons et de pot-au-feu, L’Actualité chimique, N°336 (2009) pp. 14-16
3. Hervé This, Albumen et albumines, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France
4. Hervé This, Parlons des chlorophylles, et pas de la chlorophylle !, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France
5. Hervé This, Les lécithines, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France, 2 février 2021.
6. Hervé This. Molecular Gastronomy, a chemical look to cooking. Accounts of Chemical Research, vol 42, N°5 (2009) pp. 575-583
7. Hervé This, La cuisine note à note en 12 questions souriantes (Editions Belin, Paris, 2012)
8. Hervé This, Charlotte Dumoulin, Roisin Burke, L’impression alimentaire : de la 3D à la 6D !, L’Actualité chimique, N°497 (2024) pp. 5-7
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
La nutrition est une discipline scientifique qui fait appel à de nombreuses sciences exactes que sont les mathématiques, la physique, la chimie et bien sûr la biologie et la génétique ; mais elle doit aussi intégrer des données issues de la psychologie, de la sociologie, de l’ethnologie, de l’anthropologie, de l’histoire ou de la cuisine… classiquement considérées comme appartenant aux sciences moins « dures », ce qui fait de la nutrition aussi une science humaine.
La génétique (et l’épigénétique) ainsi que la psychologie confèrent à la nutrition une variabilité interindividuelle considérable comme pour toute matière humaine. Pour autant la nutrition n’est pas une science exacte au sens strict dans la mesure où les données utilisées dans les modèles d’études expérimentales ou épidémiologiques sont certes précises mais pas réellement exactes : mesurer les apports nutritionnels d’un individu ou d’un groupe d’individus nécessite une collecte rigoureuse d’informations alimentaires tant sur le plan des ingesta que de la composition des aliments ce qui n’est guère aisément obtenu.
La nutrition a pour objet d’étudier et de définir les apports nutritionnels permettant de satisfaire les besoins nutritionnels (et alimentaires car nous ne mangeons pas des nutriments mais des aliments) du sujet sain ou du sujet malade afin de maintenir ou restaurer sa santé. Mais ces besoins ne sont pas que nutritifs, ils sont aussi hédoniques et relationnels : ainsi l’acte alimentaire a une triple fonction : nourrir, réjouir et réunir*.
Les mécanismes métaboliques permettent à l’organisme de s’adapter en permanence pour maintenir stable notre homéostasie interne : poids, tissu adipeux, balance énergétique, glycémie, équilibre hydro-ionique (sodium/potassium), équilibre acido-basique, température corporelle, système immunitaire et état inflammatoire, anabolisme et catabolisme protidique, lipolyse et lipogénèse, ostéoformation et ostéodestruction, acides gras omega 6 et omega 3 ; autant de balances directement ou indirectement modulées par notre alimentation. En effet ces régulations biologiques sont en partie sous l’influence des apports énergétiques, lipidiques, protidiques mais aussi en micronutriments et micro-constituants ; mais la physiologie doit aujourd’hui intégrer un intermédiaire majeur qu’est le microbiote, véritable plaque tournante des interactions entre l’environnement (l’exposome) et le milieu intérieur.
Le métabolisme est ni plus ni moins que l’ensemble des processus mis en oeuvre par l’organisme pour maintenir stables ces équilibres, y compris en situation de déséquilibre nutritionnel.
Des exemples seront donnés autour du métabolisme des acides gras et du cholestérol.
Les acides gras représentent un monde de la biochimie. Une partie de ceux-ci ne sont pas indispensables car ils peuvent être synthétisés par l’organisme : les acides gras saturés circulants proviennent ainsi en partie d’une synthèse endogène à partir des sucres ; certains acides gras sont indispensables et doivent être apportés par l’alimentation dans une proportion bien définie : ils exercent des fonctions multiples et on les qualifie d’essentiels.
Dans les deux cas l’alimentation joue un rôle majeur. Quant au cholestérol il est tellement indispensable qu’il est à la fois synthétisé par l’organisme et apporté par l’alimentation.
Vidéo de la conférence (durée : 32:15)
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Référence
* Lecerf Jean-Michel, La joie de manger, Editions du Cerf (Paris) 2022
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
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Diffusion en direct du Colloque Chimie et Alimentation 12/02/2025
Rubrique(s) : Événements
Vous qui n’avez pas la possibilité de venir à la Fondation de la Maison de la Chimie le 12 février 2025, vous pouvez assister en direct au Colloque Chimie et Alimentation
sur Mediachimie ou sur Youtube
La diffusion en direct est disponible sur cette page.
La captation des conférences sera par la suite disponible en ligne et leur mise à disposition sera indiquée sur la page d'accueil de Mediachimie.
Retrouvez une sélection de ressources sur l'alimentation et la chimie pour découvrir et comprendre pourquoi l'alimentation est un enjeu majeur et quel rôle y occupe la chimie.
Vous pouvez aussi tester vos connaissances sur le sujet avec ce quiz.
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La Chimie tire la sonnette d’alarme
Rubrique(s) : Éditorial
Pont de Claix
La plateforme chimique de Pont-de-Claix, dans l’Isère, plus que centenaire, est en pleine désorganisation. Sa plus grande unité, Vencorex, spécialisée dans la production d’isocyanates pour les peintures et vernis (1), qui emploie plus de 450 personnes, a été placée en redressement judiciaire et vient de subir une grève ainsi un blocage du site de plus de deux mois.
Malgré une sortie de crise début janvier, l’incertitude quant à une solution de reprise pérenne persiste. On craint un effet domino car sur le site de Pont-de-Claix et celui proche de Jarrie, avec Air Liquide, Arkema, Seqens, Solvay, présents sur ce site, règne une synergie pour la mise en commun de l’énergie, de la chaleur, des fluides gaz et vapeur et du traitement des déchets. Des relations entre producteurs et clients s’y sont instaurées. C’est un modèle dans lequel la chimie est essentielle au fonctionnement des industries diverses : Air Liquide produit le CO pour fabriquer en bout de chaîne les peintures, Ventorex purifie le sel pour fournir à l’industrie des plastiques et du médicament du chlore-soude et du chlorure de méthyle, Arkema utilise le sel pour faire des chlorates et perchlorates pour les fusées d’Arianespace (2). C’est toute une industrie en aval qui risque de pâtir de cette crise, le chlore pour Framatome qui purifie le zirconium de l’industrie nucléaire, le chlore pour d’autres plateformes à Marseille ou Lacq. Les salariés d’Arkema se sont à leur tour mis en grève en décembre en raison de l’incertitude de la poursuite de l’activité H2O2, Cl2, chlorates et perchlorates qui pourrait entraîner un nouveau plan social.
C’est évidemment la concurrence asiatique qui mine la compétitivité de Ventorex. Son concurrent direct, le groupe chinois Wanhua, lui propose une reprise non crédible. Les produits chinois arrivent en Europe 30 % moins coûteux. La chimie française avec un prix de l’énergie et du gaz deux à trois fois plus élevé qu’aux États-Unis ou en Chine ne peut plus faire face à la concurrence malgré un savoir-faire de spécialités et un ensemble d’infrastructures quasiment unique souligne le Medef Isère. On voit combien sont nécessaires ces plateformes chimiques iséroises ; sans elles plus de peintures, plus de médicaments, plus de fusées Ariane, plus d’électricité nucléaire et… plus de souveraineté nationale.
France Chimie
C’est aussi ce que souligne France Chimie (3) qui rappelle que la chimie est un acteur majeur de l’économie française avec une balance commerciale encore positive et essentielle pour les autres industries. France Chimie estime qu’au moins 15 000 emplois directs seraient menacés depuis 2024. Le taux d’utilisation des capacités des sites de la chimie de base reste en dessous de 75 % depuis deux ans, situation insoutenable, provoquée par une demande européenne en berne, des charges réglementaires et des coûts de l’énergie suicidaires par comparaison à d’autres régions du monde, les États-Unis , la Chine ou le Moyen-Orient. À cet écart de compétitivité s’ajoute des investissements industriels menés aux États-Unis avec les subventions en milliards de dollars de L’Inflation Reduction Act (IRA) et des pratiques commerciales plus proches du dumping pratiquées par la Chine. Heureusement la chimie de spécialités notamment les parfums, les cosmétiques et les médicaments souffre moins que dans d’autres pays européens. Dans nos industries chimiques le nombre d’apprentis ne faiblit pas et nos ingénieurs chimistes se placent très bien. Cependant, France Chimie, avec plus de 1000 entreprises et fédérations européennes de la chimie, a signé « la déclaration pour un pacte industriel européen » demandant à Bruxelles :
- un accès à une énergie compétitive (4)
- restaurer et accélérer les investissements et l’innovation
- simplifier et diminuer les sur réglementations du pacte vert
- accompagner l’évolution des métiers et des compétences (5).
Une crise industrielle européenne
Cette crise économique n’est pas réservée à La France. Si Vencorex comme Exxon Mobil à Port-Jérôme en Normandie, qui projette d’arrêter son vapocraqueur, sont cités comme exemples, en Allemagne BASF lance un plan d’économie de plus de 2 milliards d’euros. L’entreprise ferme une dizaine d’installations et prévoit la suppression de 2600 postes, y compris dans son site historique de Ludwigshafen (6). La campagne électorale en cours n’épargne pas Volkswagen qui veut fermer trois usines entrainant plusieurs dizaines de milliers de postes supprimés. Cela illustre la crainte des constructeurs européens d’automobiles qui risquent de payer plus de 15 milliards euros d’amende si les taux de CO2 des flottes commercialisées dépassent la limite imposée par le plan vert de Bruxelles.
L’atonie des ventes de véhicules électriques européens submergés par la vague chinoise plus compétitive a rendu véhéments les patrons de l’automobile auprès de Mme von der Leyen. S’y ajoute pour les batteries la ruine du groupe suédois Northvolt qui voulait devenir le géant européen des batteries et qui se retrouve en quasi-faillite avec 15 milliards € de dette. ACC avec ses coactionnaires TotalEnergies, Stellantis et Mercedes-Benz démarre la fabrication de batteries à Douvrin dans le Nord (7) mais gèle les projets de gigafactories en Italie et en Allemagne. En effet, si les batteries Li-NMC sont les plus utilisées, les fabricants chinois tentent d’imposer la batterie LFP (lithium-fer-phosphate) plus économique et imposent aux Européens une réflexion sur la stratégie chimique à prendre en compte. En métallurgie, face à l’acier chinois et bientôt américain, ArcelorMittal a suspendu son investissement de 1,7 milliard pour la production d’acier par DRI et la réduction par l’hydrogène à Dunkerque, devant le prix de l’hydrogène vert. On aurait pu se réjouir fin 2024 lorsque Plastics Europe a annoncé que la production européenne de plastique avait diminué de 8,3 % à 54 millions de tonnes, mais hélas la production issue du recyclage (8) a aussi diminué de 7 %, car les autres pays du monde ont augmenté la production directe de polymères. L’Europe est donc devenue pour la première fois importatrice de résines. Elle doit faire face à une hausse brutale des importations de résines beaucoup moins chères en provenance de régions où les normes environnementales sont moins strictes, comme en Asie qui représente 54 % de la production mondiale.
La réaction de l’Europe
La Commission européenne est devenue sensible à ces crises et aux revendications de l’industrie et des États. Elle lance une feuille de route qui devrait être officielle fin février. Le mot d’ordre est « compétitivité, compétitivité, compétitivité » ! Déjà un dialogue stratégique est entrepris avec les constructeurs automobiles et les équipementiers. Pour les marchés publics, elle propose une préférence européenne. Elle prône la simplification de ses réglementations et des procédures qui accompagnaient le pacte vert en détricotant les 2300 obligations de la CSRD et de la taxonomie. Il semble que l’arrivée de D. Trump outre-Atlantique ait provoqué une réflexion géopolitique de la Commission européenne, Mme von der Leyen, prudente, parle de « choc de simplification », mais pas encore de détricotage des normes. Tout le monde attend des actes et des mesures financières telles que celles d’un IRA européen, pour que selon le libéral Donald Tusk (Premier ministre polonais) : « l’Europe ne peut pas perdre la compétition mondiale et devenir un continent d’idées naïves. » Heureusement en France nous avons une recherche universitaire, CNRS…, et industrielle de grande qualité. Des pépites naissent qui veulent mettre fin au monopole extérieur (chinois). Citons Tokai Cobex Savoie qui a transformé une ancienne usine Carbone Savoie, qui produisait les blocs graphite pour la production d’aluminium, en une fabrique de poudre micronique de graphite ultra pur pour les électrodes des batteries, graphite qui est à 99 % issu de Chine. Dans ce même domaine des batteries, deux entreprises se lancent dans une technologie disruptive celle des batteries tout solide : Blue Solutions à Quimper qui fournit déjà certains bus et le chimiste Syensqo qui, à Aubervilliers et à La Rochelle où une usine pilote a été inaugurée, mise sur les électrolytes sulfures tout solide. Ces défis de la chimie font penser au slogan lancé en France après le choc pétrolier de 1973, que l'on peut reprendre 50 ans après : « En France on n’a pas de dollars mais on a des idées ! »
Jean-Claude Bernier
Janvier 2025
Pour en savoir plus
(1) En quoi la chimie intervient dans la création de peintures, encres et vernis ? Mediachimie.org
(2) La chimie et l’espace, J. Louet, Colloque Chimie, aéronautique et espace, 8 novembre 2017, Fondation de la Maison de la chimie
(3) La chimie s’inquiète pour l’avenir, J.-C. Bernier, Mediachimie.org
Vitesse de déploiement et acceptabilité des nouvelles technologies dans le domaine de l’énergie, G. de Temmerman, Colloque Chimie et énergie nouvelles, 10 février 2021, colloque Fondation de la Maison de la chimie
Métiers de la chimie – Le Havre et ses environs, dossier Mediachimie.org
Plus de gaz plus d’engrais, éditorial, , J.-C. Bernier, Mediachimie.org
Avancées et perspectives dans le domaine du stockage électrochimique de l’énergie (batteries), D. Larcher, Colloque Chimie et énergie nouvelles, 10 février 2021, colloque Fondation de la Maison de la chimie
(8) Recyclage des plastiques …vers une économie circulaire, E. Cheret, Colloque Chimie, Recyclage et Economie circulaire, 8 novembre 2023, colloque Fondation de la Maison de la chimie
Crédit illustration : Usine chimique, Lacq, France, Bernard Blanc/flickr, licence CC BY-NC-SA 2.0
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Qu’entend-on par charbon actif ?
Rubrique(s) : Question du mois
Le charbon actif (CA) est utilisé pour traiter des problèmes de pollution de plus en plus prégnants. Il n’est à confondre ni avec le biochar (i) ni avec le noir de carbone (ii).
Comment est-il préparé ?
Le CA est d’abord obtenu par pyrolyse (carbonisation) actuellement à partir de végétaux tels que du bois, des tiges de bambou, des coquilles de noix, ou de coco principalement à une température de l’ordre de 500 °C. Il faut par exemple 50.000 noix pour faire 1 tonne de charbon actif ! Il y a expulsion du gaz carbonique, d’acides organiques volatils contenus dans la matière initiale. On obtient du carbone presque pur de structure caverneuse présentant une surface poreuse d’environ de 5 m2/g. À la différence du noir de carbone, le traitement se poursuit par une activation. Il s’agit dans un premier temps d’un chauffage en présence de vapeur d’eau vers 800 °C. Sous l’action de la température élevée et de la vapeur, la matrice carbonée est littéralement criblée ce qui augmente sa porosité. Dans un second temps un chauffage vers 500 °C en présence d’agents chimiques tels que l’acide phosphorique augmente le nombre des pores permettant d’atteindre des micropores de 1 nanomètre (nm) et une surface de l’ordre de 1500 m2/g dans le charbon actif issu de coques et seulement de 2 à 50 nm pour celui issu des bois. Le CA produit est hygroscopique mais peut adsorber les produis organiques, par exemple 0,5 kg de toluène par kg de carbone. Selon les conditions expérimentales on distingue deux grandes variétés de CA.
Le charbon actif en poudre (CAP) possède une très fine granulométrie de l’ordre de 20 µm environ et de masse volumique d’environ 400 kg/m3. Il est utilisé dans le traitement des eaux pour des pollutions accidentelles à raison de 20 mg/L pour éliminer en particulier des polluants organiques à une concentration pouvant atteindre une concentration de 1.500 mg/m3 et qui sont responsables essentiellement des mauvais goûts et des odeurs désagréables des eaux.
Le charbon actif en grains (CAG) est constitué d’une granulométrie plus de l’ordre du millimètre. Il est trois fois plus cher que le CAP et est utilisé pour éliminer les polluants organiques tels que les pesticides, les composés biologiques non biodégradables et les PFAS. C’est une des étapes dans les unités de traitement des eaux pour l’obtention d’eau potable.
Le plomb et les métaux lourds ne sont pas éliminés de cette façon. L’adoucissement de l’eau n’est pas réalisé par le charbon actif. Par contre si l’eau a été adoucie via le remplacement des ions calcium par des ions sodium (sel pour adoucisseur), le passage de cette eau sur du charbon actif ne modifie pas l’adoucissement.
La régénération du charbon actif nécessite de casser les liaisons existant à la surface du CA. Actuellement le CAP chargé des impuretés est récupéré sous forme de boues et incinéré. Pour le CAG, le « décrassage » peut nécessiter un chauffage vers 1000 °C pour volatiliser les impuretés adsorbées ou dans certains cas un simple lavage avec des solutions aqueuses d’acides ou de bases par exemple.
Les applications du CA sont nombreuses. Outre le traitement de l’eau, il peut être utilisé pour décolorer les jus sucrés, par exemple le sirop de glucose. Les cartouches filtrantes des masques à gaz contiennent du CA pour fixer les gaz toxiques comme les COV (composés organiques volatils) et les dioxines contenues dans les fumées d’incinération. Le CA est aussi présent dans des éco-textiles pour éliminer les odeurs corporelles, dans des hottes aspirantes, dans les filtres à cigarettes…
En médecine, sous forme de granulés, il est employé pour traiter un grand nombre d’intoxication digestive, diarrhée, gastroentérite. Il ne présente pas d’effet toxique mais ne doit pas être conseillé par exemple lors de prise de traitements anticonceptionnels car le CA fixe le principe actif.
Les utilisations du CA se répartissent selon (iii) :
- Traitement de l’eau 40 %,
- Purification de l’air 22 %,
- Agroalimentaire 18 %,
- Pharmacie, médecine 6 %,
- Automobiles 4 %.
La production mondiale dépasse actuellement les 2 millions de tonnes.
Jean-Pierre Foulon
(i) Voir la Question du mois « Qu’entend-on par biochar ? » J.-P. Foulon, Mediachimie.org
(ii) Voir le Zoom sur le noir de carbone, J.-P. Foulon, Mediachimie.org
(iii) Source : Charbon actif sur le site l’Elementarium
Crédit illustration : Charbon actif sous forme de poudre et de bloc, Ravedave / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 3.0
La formule brute « H2O » de la molécule d’eau est connue de tous. Au fur et à mesure de sa scolarité, tout élève peut prendre conscience des propriétés physico-chimiques de l’eau, permettant par exemple d’expliquer la dissolution d’espèces chimiques dans de l’eau.
Pour certaines populations en France et dans le monde, l’accès à l’eau potable est un enjeu majeur, parfois compliqué par la présence de micropolluants dans l’eau à cause des activités humaines. Parmi eux, certains sont dangereux et d’autres, après analyses des eaux usées, nous apportent des informations pertinentes sur la santé de la population et permettent d’anticiper des pandémies ou de comprendre certains dysfonctionnements environnementaux.
Programmes spécifiques de physique-chimie pour les classes de première et de terminale Bac professionnel propres au groupement de Spécialités 5.
Le Groupement 5 rassemble les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie. Il réunit les spécialités de secteurs professionnels variés : l’industrie chimique, la bio-industrie, la cosmétologie, la teinturerie, les textiles, la plasturgie, l’esthétique, la gestion des pollutions et la protection de l’environnement, la verrerie, les plastique et composite…
Partie orientation proposée et rédigée par Françoise Brénon et Gérard Roussel (Maison de la Chimie)
Source : Dossier réalisé par les Éditions Nathan en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
La formule brute « H2O » de la molécule d’eau est connue de tous. Au fur et à mesure de sa scolarité, tout élève peut prendre conscience des propriétés physico-chimiques de l’eau, parfois étonnantes. Parmi celles-ci, la déviation électrostatique d’un filet d’eau avec un objet électrisé montre la polarité des molécules d’eau, permettant d’expliquer la dissolution d’ions en solution aqueuse. C’est vertigineux quand on prend conscience du nombre de molécules d’eau déviées simultanément ! Mais depuis quelques décennies, cette eau contient des micropolluants, d’origine anthropique. Parmi eux, certains sont dangereux et d’autres, après analyses des eaux usées, nous apportent des informations pertinentes sur la santé de la population.
Programmes de physique-chimie :
- Première STI2D : Matière et matériaux
- Première STL : Constitution de la matière / Transformation chimique de la matière
- Terminale STL : Chimie et développement durable
- Seconde, première générale et terminale générale : Constitution et transformation de la matière
Partie orientation proposée et rédigée par Françoise Brénon et Gérard Roussel (Maison de la Chimie)
Source : Dossier réalisé par les Éditions Nathan en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie