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RÉSUMÉ
Dans un contexte de raréfaction des matières premières, de sensibilisation à la protection de l'environnement et sous la pression des réglementations, l'industrie chimique manifeste un intérêt croissant pour les biosolvants, issus de matières premières renouvelables d'origine végétale. En effet, les solvants biosourcés représentent une alternative aux ressources fossiles censée prévenir des risques en matière de santé, de sécurité et d'environnement. Après avoir rappelé le contexte de l'évolution du marché des solvants, l'article présente les principales familles de biosolvants connus pour leurs applications industrielles, ainsi que les différentes stratégies utilisées pour la conception et la sélection de biosolvants répondant à un cahier des charges donné.
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Pascale DE CARO : Maître de conférences - Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA), Université de Toulouse, Toulouse INP, -INRAE, France
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Ivonne RODRIGUEZ DONIS : Maître de conférences - Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA), Université de Toulouse, Toulouse INP, -INRAE, France
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Sophie THIEBAUD ROUX : Professeur - Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA), Université de Toulouse, Toulouse INP, -INRAE, France
INTRODUCTION
Les solvants occupent une place importante sur le marché des produits de spécialités et se retrouvent au cœur de nombreuses applications dans les domaines des procédés d’extraction, de synthèse, de formulation et de nettoyage. Plusieurs facteurs sont à l’origine de l’évolution de ce marché vers des solvants plus propres et plus sûrs : un contexte marqué par les réglementations visant à réduire l’impact des produits sur l’homme et l’environnement, l’épuisement des ressources fossiles, la diversification des matières premières, un intérêt stratégique en termes de communication pour l’entreprise et une demande croissante des utilisateurs pour des produits écologiques. Ce contexte de mutation incite les laboratoires de recherche et les entreprises à développer des solutions alternatives aux solvants pétrochimiques telles que les biosolvants. Ces derniers font l’objet d’une norme AFNOR, dans laquelle est décrit un certain nombre de critères attendus pour un biosolvant.
Selon la matière première végétale dont ils sont issus, sont répertoriées différentes familles de biosolvants capables de répondre à de nombreuses applications.
L’évaluation de leurs performances est basée sur des critères techniques, environnementaux et sanitaires, concernant leur production et leur utilisation, conformément à une démarche d’écoconception.
Pour identifier un biosolvant performant pour une application ciblée, de nouvelles méthodologies de substitution faisant appel à des modèles de prédiction de propriétés ont été développées pour faire face à la complexité de cette tâche.
Cet article fait l’état des lieux du panomara actuel des biosolvants disponibles et propose des stratégies et des outils pour la conception et la sélection de solvants biosourcés adaptés aux contraintes techniques, économiques, sociétales et environnementales.
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- Version archivée 1 de nov. 2015 par Pascale DE CARO, Sophie THIEBAUD ROUX
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Écoconception d’un biosolvant
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3. Critères de sélection d’un biosolvant
Afin de répondre aux réglementations, d’innover, de s’adapter aux évolutions industrielles ou d’être en accord avec la demande sociétale de produits plus sûrs à coût acceptable, il est nécessaire de définir des critères de sélection en lien avec le cahier des charges de l’application visée :
-
les critères techniques sont liés aux performances attendues pour l’application considérée et à la prévention des risques en matière de sécurité ;
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les critères environnementaux permettent de respecter les réglementations citées au paragraphe 1.3 et de se conformer aux niveaux de biodégradabilité et d’écotoxicité tolérables ;
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les aspects sanitaires sont décrits par l’INRS (phrases de risque, doses d’exposition et maladies professionnelles) ;
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l’écocompatibilité du procédé de production du solvant candidat doit être vérifiée car la recherche d’un biosolvant s’inscrit en général dans une démarche d’écoconception. Notons que ces trois derniers critères peuvent être intégrés à une analyse de cycle de vie du solvant ;
-
le prix de revient d’un biosolvant dépend des coûts de la matière première à partir de laquelle la molécule est préparée, du procédé mis en œuvre pour la transformation de cette matière première, ainsi que du traitement des déchets produits au cours de la transformation.
Les critères de sélection associés à l’efficacité d’un solvant et les moyens d’obtenir les informations adéquates sont rassemblés dans le tableau 1.
3.1 Critères techniques
Les biosolvants représentent des alternatives intéressantes aux solvants pétrochimiques à condition de respecter un certain nombre de propriétés décrites ci-après :
-
la propriété d’être liquide à température ambiante ou dans les conditions de l’application ;
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la volatilité qui dépend de l’application visée, dans le respect des normes. Notons que la volatilité va conditionner le temps de séchage d’une formulation,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MOUKHTAR (S.), GRELLIERCITEPA (L.) - Inventaire des émissions de polluants atmosphériques en France, CITEPA (Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique), - CEE – NU/NFR & NEC, p. 64-65, Mars 2023.
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(2) - ESTÉVEZ (C.) - Sustainable Solutions for Modern Economies, - Ed. Rainer Hôfer. RSC Green Chemistry Series, p. 408 (2009).
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(3) - SPEKREIJSE (J.), LAMMENS (T.), PARISI (C.), RONZON (T.), VIS (M.) - JRC Science for policy report « Insights into the European market for bio-based chemicals- Factsheets for 10 biobased product categories » - (2019).
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(4) - Strategic Document of EU’s H2020 research and innovation programme RoadToBio - (2019), accessible en ligne, https://roadtobio.eu/uploads/publications/roadmap/RoadToBio_strategy_document.pdf
-
(5) - MARION (P.), JEROME (F.) - Les solvants biosourcés, - L’Actualité Chimique n° 427-428, p 91-94 (2018).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
ADEME : http://www.ademe.fr
Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire : https://www.ecologie.gouv.fr/
REACH : http://ec.europa.eu/enterprise/reach/index_fr.htm
IAR. Agrobiobase, la vitrine des bioproduits : http://www.agrobiobase.com/fr
CITEPA, Centre Interprofessionnel Technique d’Études de la Pollution Atmosphérique : http://www.citepa.org/
ERRMA, European renewable resources, Materials association : http://www.errma.com/
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