Une approche "mesurée" pour faire progresser la chimie verte

Deux chimistes travaillant dans des contextes différents adoptent une approche plus écologique au laboratoire et permettent aux autres de faire de même.

13 décembre 2023 | Temps de lecture : 6 min

Au début des années 2000, le Dr Ettigounder ("Samy") Ponnusamy travaillait comme scientifique chez Merck à St Louis aux États-Unis. Il a initié une conférence téléphonique mensuelle qui a fini par changer le cours de sa carrière. Cela a eu un tel impact que des années plus tard, il se souvient du numéro d'appel et de l'heure exacte : chaque troisième mardi du mois à 8 h.

Il a organisé ces réunions parce que quelque chose l'embêtait. Bien qu'il ait un don pour mettre au point de nouveaux produits, comptabilisant sept brevets en sept ans, il n'était pas satisfait. Plus il étudiait le secteur, plus il sentait qu'il y avait une occasion de changer les choses. Une occasion de penser différemment, de penser plus vert, lors de la mise au point d'un nouveau produit et d'un nouveau procédé.

Ces appels mensuels ont représenté une étape importante dans la transformation de ses idées en actions. Ils ont commencé doucement, avec seulement quelques chimistes. Au fil du temps, le nombre et l'intérêt se sont accrus. Le Dr Ponnusamy a commencé à comprendre que ces conversations n'étaient pas seulement utiles pour les chimistes en ligne, mais qu'elles l'étaient aussi pour leur entreprise, et même au-delà. Depuis ces premières réunions, l'intérêt d'adopter un état d'esprit éco-responsable dans les procédés, les opérations et les produits n'a cessé de s'intensifier. Ces conversations ont permis à Merck de lancer de nouveaux produits plus écologiques et, finalement, un outil permettant d'évaluer le caractère écologique (ou non) des procédés chimiques.

Devenir plus écologique

Le domaine de la chimie verte, qui vise à réduire l'impact des produits chimiques sur la santé humaine et l'environnement, a émergé au début des années 1990. La chimie verte a été établie par les 12 principes de la chimie verte qui tiennent compte du cycle de vie complet d'un produit, depuis l'approvisionnement en matériaux jusqu'à la gestion des déchets, et de toutes les étapes intermédiaires. Bien que les principes eux-mêmes soient largement applicables, il est difficile pour les chercheurs d'évaluer rapidement le caractère écologique (ou non) de leurs produits ou procédés.

Le Dr Ponnusamy et d'autres chimistes qui ont rejoint la réunion téléphonique mensuelle en ont fait l'expérience. Ils voulaient créer un score unique pour montrer le caractère écologique global d'un produit ou d'un procédé chimique. Finalement, les chimistes, avec l'aide d'experts en bio-informatique, ont trouvé DOZN, le premier et unique outil de ce type.

DOZN a été présenté au public en mai 2019 et a rapidement connu le succès. Cet outil a remporté de nombreuses récompenses au fil des ans et compte actuellement des milliers d'utilisateurs enregistrés. Il permet aux scientifiques d'effectuer des recherches significatives tout en les aidant à réduire leur empreinte environnementale. Il existe presque toujours plusieurs voies que les chimistes peuvent emprunter pour créer une molécule cible. Ces différentes voies de synthèse utilisent souvent différentes matières premières et créent différents sous-produits. Grâce à DOZN, les chimistes peuvent comparer directement la façon dont ces approches se positionnent en fonction des principes de chimie verte.

Dans certains cas, de légères modifications au début de la phase de développement se transforment en améliorations majeures apportées au caractère écologique d'un produit lors de sa production à plus grande échelle. Telle est la force de DOZN.

Pour le Dr Ponnusamy, l'inspiration est simple. "Je veux être un meilleur chimiste et un meilleur modèle pour les futurs chimistes", explique-t-il. "La chimie va changer l'éco-responsabilité à l'échelle mondiale."

Le Dr Ponnusamy savait que cet outil serait utile pour les chimistes des laboratoires de recherche. Il n'imaginait pas que les enseignants exploiteraient cet outil dans les salles de classe et les laboratoires avec leurs étudiants, ce qui permettrait à la prochaine génération de chimistes de penser plus vert.

En salle de classe

Pendant des années, les étudiants en chimie ont étudié la chimie verte à partir d'un petit résumé dans un manuel ou d'une brève allusion au cours d'un cours magistral. En chimie organique, les étudiants assimilaient les structures et les réactions, mais ils apprenaient rarement le devenir des solvants ou sous-produits usagés.

Des professeurs comme le Dr Shegufa Shetranjiwalla, qui travaille désormais comme maître de conférences à l'Université Memorial de Terre-Neuve, changent cette mentalité dans les amphithéâtres, les laboratoires et bien plus encore. Elle le fait avec l'aide de scientifiques comme le Dr Ponnusamy.

Un an seulement après le lancement de DOZN en externe, le Dr Shetranjiwalla a participé à un webinaire présenté par le Dr Ponnusamy et organisé par Beyond Benign, un organisme à but non lucratif mondial d'enseignement de la chimie verte avec lequel Merck a récemment approfondi ses relations. C'est à ce moment-là qu'elle a rencontré pour la première fois DOZN, qui s'avérera déterminant. À ce stade de sa carrière, elle enseignait à l'Université Trent et cherchait des moyens pour les étudiants en chimie de quatrième année d'évaluer l'éco-responsabilité (ou non) de différents procédés de laboratoire. Elle intégrait déjà les 12 principes de la chimie verte et d'autres outils connexes dans son travail. En intégrant DOZN dans le programme, elle a pu ajouter un outil pertinent sur le plan industriel aux boîtes à outils de ses étudiants pour une prise de décision éclairée et éco-responsable.

"Mes étudiants sont passionnés. Ils veulent changer les choses, mais ils ne savent pas comment s'y prendre", explique-t-elle. L'utilisation d'outils pour évaluer le "caractère écologique" d'un procédé chimique est une façon pour eux de faire la différence. Le Dr Shetranjiwalla espère qu'en utilisant des outils tels que DOZN dans ses cours, ses étudiants seront en mesure d'intégrer l'outil dans leurs futurs lieux de travail et de le présenter à leurs futurs collaborateurs. Pour les étudiants qui poursuivent leur carrière dans un autre secteur que la chimie, elle est optimiste quant au fait que les étudiants vont poursuivre leur approche analytique.

Les scientifiques comme les Drs Shetranjiwalla et Ponnusamy espèrent que le domaine de la chimie verte disparaîtra de leur vivant. Ce n'est pas qu'ils veulent que leurs efforts tombent à l'eau, ils veulent que tous les chimistes pensent plus vert. Les jeunes chimistes doivent être en mesure d'être immédiatement opérationnels, arborant leur casquette de chimistes verts, lorsqu'ils entrent sur le marché du travail.

Grâce à des outils comme DOZN, Merck fait de ce concept une réalité et fait passer la chimie verte du stade des principes à celui de la pratique.

À propos de DOZN

DOZN est le premier outil quantitatif du secteur qui compare le caractère écologique relatif de produits chimiques, voies de synthèse ou procédés chimiques similaires. L'outil distille les 12 principes de la chimie verte en trois grandes catégories d'impact : améliorer l'utilisation des ressources, utiliser plus efficacement l'énergie et réduire au minimum les risques humains et environnementaux. Les scientifiques de Merck utilisent cet outil pour repenser les produits existants et évaluer les procédés à mesure qu'ils travaillent. Vous pouvez également l'utiliser ! Rejoignez plus de 1 900 utilisateurs dans le monde et inscrivez-vous pour utiliser cet outil gratuit.