Chimiste vert : Une chimie de haute qualité produit peu ou pas de résidus | Nouvelles

Mihkel Koel, chercheur principal à l’Université de technologie de Tallinn (TalTech), est un chimiste analytique spécialisé dans la détermination de la composition chimique des substances. Il a déclaré que “la chimie analytique, qui utilise toutes sortes d’additifs et de solvants pour la préparation des échantillons, devrait également être respectueuse de l’environnement”.

“Je dirais même que la chimie conventionnelle et la chimie verte ne doivent en aucun cas être distinguées”, a-t-il déclaré.

Dans son ouvrage récemment publié, Koel suggère une application plus large des “principes verts” tels que “minimiser la production de déchets” et “réduire l’utilisation de matériaux”.

“Ce que j’essaie de transmettre, c’est que ‘l’amélioration de la qualité’ grâce aux méthodes de chimie verte n’est pas seulement applicable dans l’industrie pharmaceutique. [where it is most widely used] peut également être mis en œuvre dans tout autre domaine de la chimie générale ».

Chaque domaine de la chimie peut être rendu plus respectueux de l’environnement en incorporant des principes verts dans sa phase analytique, c’est-à-dire l’étude de la composition chimique et des substances.

Jusqu’à récemment, l’industrie chimique créait de nouvelles substances : si vous aviez besoin d’un agent nettoyant efficace, vous le synthétisiez. Selon Mihkel Koel, les industries pharmaceutiques et chimiques domestiques utilisent une grande variété de composés complexes pour créer de nouvelles substances.

“Historiquement, il était courant pour les chimistes de penser:” Combinons quelques molécules pour créer une nouvelle substance fantastique “, et si les solvants et les résidus se forment au cours du processus, ils peuvent être jetés.”

“Nous ne devrions plus faire cela”, a déclaré le chercheur. Contrairement à la procédure de résolution de problèmes relativement simple, les chimistes devront travailler plus dur à l’avenir pour éviter les résidus. “Une molécule n’a pas besoin d’être simple; cela peut demander un peu plus d’efforts de la part du scientifique pour la fabriquer.”

L’application de la chimie verte dans le secteur pharmaceutique conduit à la production de nouveaux médicaments dans les conditions les plus sûres possibles et à l’aide de solvants, dérivés et composants soigneusement sélectionnés. L’efficacité du médicament résultant ne sera pas altérée.

Koel souligne qu’un design de qualité (concevoir pour la qualité, En abrégé DbQ) consiste à fixer des limites lors de la production d’un composé chimique. Par exemple, pour les médicaments, ces limitations incluent la toxicité et l’efficacité.

Ces nouvelles connaissances sont particulièrement précieuses lors de l’invention d’un médicament ou d’un autre produit à partir de zéro. “Dans l’industrie pharmaceutique, c’est plus difficile quand quelque chose est déjà en production. Cela se reflète dans le prix des médicaments”, a-t-il expliqué.

Cependant, a-t-il dit, les grandes sociétés pharmaceutiques tentent de simplifier leurs opérations et de devenir respectueuses de l’environnement. “L’exemple le plus frappant de modification de la fabrication dans la grande industrie pharmaceutique est le Viagra. Au départ, un gramme nécessitait des litres de solvants et des centaines d’étapes pour la synthèse”, a déclaré Koel. “Un gramme de Viagra peut maintenant être fabriqué avec trois à quatre étapes de réaction et juste un millilitre de solvant.”

Un processus de fabrication moins complexe et plus sûr devrait se traduire par un prix inférieur pour le consommateur. “Cependant, comme les nouveaux produits nécessitent plus de réflexion et de tests, les prix initiaux peuvent être légèrement plus élevés”, a déclaré le chercheur.

Koel et la chaire de chimie verte ERA (Espace européen de la recherche) de l’Université de technologie de Tallinn (TalTech), qu’il a fondée, ont été les principaux partisans de la chimie verte en Estonie au cours de la dernière décennie. Koel a déclaré que cette façon de penser se répandait en Estonie : “Bien qu’il n’y ait pas de sujet spécial sur la chimie verte”, explique-t-il, “toute notre faculté de chimie l’a inclus dans ses cours”. Les étudiants diplômés qui soumettent leur mémoire doivent également démontrer l’utilisation des principes de la chimie verte.

Koel a déclaré que la situation au niveau de l’industrie en Estonie est différente. “Malheureusement, l’industrie chimique estonienne est relativement petite et n’a pas connu de développement significatif”, a déclaré Koel. Cependant, les principes de la chimie verte doivent être intégrés dans les opérations des entreprises nouvelles et en démarrage.

Qu’est-ce qui rend la chimie verte ?

“Parce qu’il coûte moins cher de prévenir les résidus que de les traiter et de nettoyer l’environnement, la prévention est le premier et le plus important principe : les résidus doivent être minimisés”, a déclaré Koel. Deuxièmement, dans la chimie verte, chaque atome impliqué dans une réaction chimique doit être incorporé dans le produit final, de sorte que la chimie verte est également économe en énergie. “Cela signifie que, idéalement, nous devons faire la réaction à température ambiante sans trop de chauffage ou de refroidissement”, a déclaré Koel.

Certains principes incluent des mesures de sécurité : les conditions de travail, le matériau à concevoir, les additifs à utiliser et le produit fini doivent tous être aussi sûrs que possible. “Lors de la synthèse, il faut veiller à ne pas utiliser des températures trop élevées, trop de pression, des solvants trop dangereux ou, par exemple, nocifs”, précise le chercheur.

Ces principes réduisent le nombre d’étapes de processus nécessitant une utilisation intensive de dérivés ou de produits chimiques modifiés et maximisent l’utilisation de catalyseurs de réaction.

Les matières premières renouvelables doivent être privilégiées dans la mesure du possible et les mêmes principes de chimie verte doivent être appliqués.

Un concept clé de la chimie verte, a déclaré Koel, est la planification à grande échelle. “L’exemple le plus évident est le tristement célèbre pesticide DDT”, explique le chercheur. Conçu à l’origine comme insecticide, il a eu des résultats désastreux pour toutes les autres formes de vie et est maintenant interdit. Le DDT est encore utilisé dans certains endroits, a déclaré Koel, et la toxine a survécu dans la nature.

Il est également important de réfléchir aux moyens d’éviter les accidents lors du processus de synthèse. “Oui, nous pouvons fabriquer des équipements de protection pour les chimistes, mais plus la qualité de notre chimie est élevée, moins nous avons besoin d’équipements de protection.”

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