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HAL Id: hal-01905726 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01905726 Submitted on 26 Oct 2018 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Chimie verte: approche nouvelle et responsable face aux problèmes issus des activités chimiques Christine Ducamp To cite this version: Christine Ducamp. Chimie verte: approche nouvelle et responsable face aux problèmes issus des activités chimiques. Développement durable et autres questions d’actualité - Questions socialement vives dans l’enseignement et la formation, educagri, 2011. hal-01905726 1/12 Chimie verte : approche nouvelle et responsable face aux problèmes issus des activités chimiques. Christine Ducamp Introduction Ce texte se propose de faire un point sur la chimie verte (contexte, définition, état des lieux et nouvelle législation) et d’interroger la « transposition » dans l’enseignement de cette discipline en émergence : i) intégration dans les référentiels d’enseignement du ministère de l’agriculture, ii) analyse des connaissances, des représentations et des conceptions d’enseignants, et iii) réflexion sur de nouvelles modalités d’enseignement. 1 Contexte Qu'il s'agisse de produits alimentaires, de médicaments, d’engrais, de pesticides, de matériaux ou de la plupart des objets qui nous entourent et que nous utilisons au quotidien, ils ont tous à un moment de leur fabrication subi au moins une transformation chimique. La chimie fait partie intégrante de notre quotidien sans que l’on s’en rende forcément compte. Ainsi, la chimie en tant qu'industrie a connu un développement considérable au vingtième siècle jusqu’à devenir une industrie de base d’importance fondamentale. Mais de part son expansion, la chimie est une industrie polluante. Citons comme exemple la fabrication de l’ibuprofène (anti-inflammatoire non stéroïdien) par le procédé Boots (synthèse traditionnelle). Une production annuelle de 13 000 tonnes d'anti-inflammatoire s’accompagne de 20 000 tonnes de déchets. Dans cet exemple, le procédé chimique génère plus de déchets que de produit ! Ces déchets ne sont pas recyclables et certains sont toxiques. Il faut donc leur faire subir un traitement pour les détoxiquer ou bien les détruire. Dès les débuts de la chimie industrielle, les déchets ont systématiquement été rejetés dans la nature. L'image de la chimie auprès du public s'est progressivement dégradée au rythme de catastrophes aux conséquences humaines ou écologiques lourdes (Seveso, Bhopal ou AZF). Tout au long de sa phase de développement intensif, l'industrie chimique a libéré des substances de manière non-contrôlée dans les airs, les eaux ou les sols. En effet, la dilution était alors considérée comme la meilleure solution aux problèmes de pollution. Mais depuis la fin des années 1960, on a constaté la persistance de certaines molécules dans l'environnement ainsi que leur accumulation dans les organismes vivants. On a également découvert la toxicité de nombreux composés considérés jusqu'alors comme sans danger. La pollution chimique diffuse menace la santé et la reproduction humaine. En 2008, l’Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale) a exposé les liens avérés ou possibles entre des facteurs environnementaux et une dizaine de cancers en progression, dans un rapport qui fait la synthèse de plus de 1800 articles ou rapports scientifiques sur le sujet : "Les modifications de l’environnement pourraient être partiellement responsables de l’augmentation constatée de l’incidence de certains cancers ». Depuis trente ans, le développement de nouveaux produits chimiques pour le bâtiment, le mobilier et l’entretien a été très rapide. Mais ce changement n’a été suivi d’aucun contrôle de l’hygiène des bâtiments. Parmi ces nouveaux produits se trouvent les COV (Composés Organiques Volatils), dont les aldéhydes (le formaldéhyde), le benzène, le toluène, les éthers de glycol actuellement fortement présents dans l’air ambiant des maisons. Les COV sont des substances composées de carbone et d’hydrogène présents dans la plupart des matériaux de construction. Ils constituent une nouvelle source de pollution 2/12 de l’air ambiant des maisons. Ils peuvent s’évaporer pendant des mois et des années. L’un des plus nocifs est actuellement le formaldéhyde. Ses émissions varient en fonction du taux d’humidité et de température de la pièce. Plus l’ambiance de la pièce sera chaude et humide et plus les dégagements de formaldéhyde seront importants. En 2005, sa consommation en France a atteint 126 352 tonnes. Près de la moitié de ce tonnage est utilisée dans le secteur de la fabrication de résines qui servent par exemple à élaborer des vernis ou des colles. Les secteurs de la fabrication de produits agrochimiques et de la fabrication de produits chimiques à usage industriel en consomment plus de 40 % de la quantité annuelle, pour la production de désinfectants, antimycosiques et conservateurs. De très nombreux secteurs industriels sont donc concernés par l’utilisation de solution de formaldéhyde ou de résines : le tannage des cuirs, la fabrication des panneaux de bois, de colles et gélatine, de caoutchouc synthétique, de produits pharmaceutiques, de moules de fonderie, de colorants, de pigments, d’huiles essentielles, de parfums, de savons, de détergents, de peintures, d’engrais, d’aliments pour animaux. Autre exemple, le cas des particules fines des moteurs diesel qui atteignent les alvéoles pulmonaires. Leur rôle est avéré dans le cancer du poumon. Selon des études menées à Paris, Grenoble, Rouen et Strasbourg, 10 % des cancers du poumon dans ces villes leur sont attribuables. Autre problème que l’on commence seulement à appréhender : celui des perturbateurs endocriniens, comme les phtalates et le bisphénol A qui ont un effet avéré sur la reproduction et le développement du fœtus. Par ailleurs, l’incidence du cancer des testicules a doublé au cours des trente dernières années. Le nombre de malformations génitales masculines est en hausse. Les phtalates sont employés comme lubrifiants dans le PVC et se retrouvent dans de nombreux objets de consommation courante : cosmétiques et emballages pour la nourriture. Ce sont des antiandrogènes. Le bisphénol A est utilisé pour fabriquer des biberons, des bouteilles en plastique et d’autres produits courants. A la lumière de ces récentes et convergentes alertes, il y a une prise de conscience relative à la pollution chimique intérieure et diffuse. C’est un enjeu majeur de santé publique et un défi industriel, scientifique et médical. Mais quels sont les moyens dont disposent les industries chimiques ? 2 Etat des lieux sur l’industrie chimique La première réponse aux problèmes de pollution a été la régulation. Les états ont cherché à exercer un contrôle en imposant des règles de gestion des déchets. Cette approche repose sur le fait qu’une diminution de l'exposition à un facteur de danger se traduit par une diminution du risque. Le principal défaut de cette approche est son retard dans le temps par rapport au danger. Les États-Unis ont adopté en 1990 la loi de prévention de la pollution. Elle constitue un changement fondamental dans le traitement du risque. En effet, elle impose de concentrer les efforts en amont pour réduire la pollution à la source, dès la mise au point des procédés. On s’attaque ainsi aux causes du risque et cela évite d'avoir à réguler l'exposition au danger. Une réflexion sur une « réforme de la chimie » s'est engagée. Le concept de « chimie verte » (green chemistry) a été développé aux États-Unis vers 1990 dans le but d'offrir un cadre à la prévention de la pollution liée aux activités chimiques (Colonna, 2006). « La chimie verte a pour but de concevoir des produits et des procédés chimiques permettant de réduire ou d’éliminer l’utilisation et la synthèse de substances dangereuses ». Dans cette définition, le qualificatif « dangereuses » est pris au sens le plus large : le danger peut être physique (substance inflammable, explosive...), toxicologique (cancérigène, mutagène...) ou global (destruction de la couche d'ozone, changement climatique...). 3/12 Un règlement européen est entré en vigueur le 1er juin 2007 : REACH (enRegistrement, Evaluation et Autorisation des substances Chimiques) est un règlement instituant une nouvelle politique européenne en matière de gestion des substances chimiques. Son objectif est d’améliorer le niveau de protection de la santé et de l’environnement tout en renforçant la compétitivité et l’innovation dans l’Union européenne Ce règlement a pour but principal d'améliorer la connaissance des propriétés intrinsèques (dangers) des substances chimiques et des risques liés à leurs usages. Ce projet intégrera dans un même système les nouvelles substances et progressivement - sur 11 ans - les substances existantes. Environ 30 000 substances (telles quelles ou incluses dans des préparations) devraient être soumises à enregistrement. La réglementation REACH va avoir comme principale conséquence d'accroître la sécurité du consommateur et la protection de l’environnement. Depuis 1981, l’industrie chimique mène de nombreux essais destinés à identifier les risques associés à la production et à l’utilisation de substances chimiques. Les fiches de données de sécurité permettent ainsi de renseigner l’utilisateur sur les conditions optimales de manipulation de ces substances. À titre d’exemple, des données toxicologiques, écotoxicologiques et physico- chimiques concernant 10 500 substances sont aujourd’hui disponibles. uploads/Industriel/ 2011-ducamp-chimie-verte.pdf