Catalisi alla lente d’ingrandimento! Una sfida duratura per i chimici

© Jérémy Barande / École Polytechnique

© Jérémy Barande / École Polytechnique

L’aumento dei gas a effetto serra a livello globale e le sue conseguenze climatiche attivano particolare interesse su questi temi. Non è raro che le industrie chimiche siano sfidate dalla società, accusandole di consumare troppa parte di un’energia preziosa e produrre grandi quantità di gas inquinanti. Tuttavia, questa cattiva reputazione è in gran parte contrastata, queste industrie forniscono anche le molecole di base che entrano nella composizione di molti prodotti di consumo, colonne della nostra economia. Questo paradosso deriva dall’osservazione che la chimica moderna, quella che ha rivoluzionato il nostro comfort giornaliero, è stato sviluppato dall’inizio del ventesimo secolo da un’abbondante materia prima – pensata al momento e molto economico: olio. Pertanto, le molecole di base, necessarie per la fabbricazione di materie plastiche o olio e percorsi di trasformazione di queste molecole nei prodotti finiti – a volte a valore aggiunto molto alto, sono stati quindi sviluppati in questo contesto.

c è il Intera problema per i chimici: come comprendere la fabbricazione di prodotti tecnologici sempre più efficienti tenendo conto delle principali questioni sociali sono risparmi energetici e gestione del clima? Potremmo, ad esempio, ridurre la fattura energetica e ambientale trasformando alcuni gas inquinanti in preziose molecole? La nascita, una cosiddetta chimica verde negli anni ’90 tende a rispondere a queste domande. In particolare, l’uso di gas serra, come il biossido di carbonio (CO2) o il metano (CH4) nei processi di trasformazione chimica è al centro dell’innovazione. Alcuni esempi industriali esistono già, ma sono ancora necessari molti sforzi. Ad esempio, il metano può essere utilizzato durante il processo di Fischer-Tropsch per produrre il gas di sintesi utilizzato per realizzare idrocarburi leggeri, ma il consumo energetico è gigantesco!

Infatti, la trasformazione di queste piccole molecole (CO2, CH4) è eccessivamente energico. Una soluzione risiede nello sviluppo di catalizzatori innovativi e specifici, nel cuore del nostro lavoro presso il laboratorio di chimica molecolare della scuola politecnica. Sviluppare tali catalizzatori è necessario considerare l’osservazione delle molecole atomiche che li compongono e di studiare come i legami tra questi atomi possono rompere e creare. La chiave è nello spostamento degli elettroni che costituiscono questi collegamenti. La comprensione del trasferimento elettronico è quindi cruciale per progettare catalizzatori innovativi che trasformano efficacemente il metanolo metano ad esempio.

Quindi, molti chimici stanno cercando oggi per sviluppare catalizzatori che consentiranno la chimica più resistente. Questa ricerca con partecipazione industriale molto elevata coinvolge molte specialità di chimica chimica, sintetica, teorica o analitica. Implica anche che i diversi attori sanno di federare per affrontare il problema con una maggiore efficienza, con un viaggio di andata e ritorno redditizio tra chimica industriale e chimica di base, una vera sfida per lo sviluppo sostenibile.

Nel secolo scorso, successivo Le rivoluzioni industriali hanno permesso il rapido e confortevole sviluppo della nostra società. Tuttavia, i modelli di produzione attuali sono sempre più interrogati. In questione, il problema del consumo di energia e del degrado del clima, che incoraggia i nostri settori a rivedere il loro modo di lavorare. Una nuova rivoluzione si sta preparando; quello dello sviluppo sostenibile. Tuttavia, il nuovo modello deve essere costruito ei chimici sono alla fonte di questa rivoluzione verde perché devono mettere in discussione i metodi migliori per rendere i prodotti che avremmo difficoltà ad attraversare, questo rispettando i vincoli di sviluppo. Durabile. P Igienico

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