• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2009

Résumé en langue originale

L'humanité est aujourd'hui confrontée à une profonde mutation de ses modes de développement. Depuis longtemps exprimée comme une véritable nécessité cette évolution est maintenant accélérée par les effets directement quantifiables et ressentis de l'empreinte que laisse les activités de l'Homme sur son environnement. Le réchauffement climatique en est l'exemple le plus flagrant. Ainsi, le concept de Développement Durable, décliné selon ses trois volets (environnemental, économique et social) est aujourd'hui largement présent dans les esprits et au cœur des préoccupations des pays développés. Le secteur industriel de la Chimie ne fait pas exception à la règle et de profonds changements sont en train de s'y opérer. La recherche de procédés plus performants a bien entendu toujours été d'actualité mais aujourd'hui on ajoute inévitablement à ces rétlexions des contraintes d'ordre environnemental et de sûreté. Bien entendu, la diminution progressive des ressources pétrolières à l'origine de la plupart des grands intermédiaires de synthèse organique de l'industrie chimique et l'augmentation concomitante du prix du baril « catalysent » encore ce processus d'évolution. A terme, les chimies du gaz naturel, du charbon, ou des composés issus de la biomasse, devront être à même de prendre la relève, mais les technologies qu'elles nécessitent ne sont pas encore toujours matures et du temps sera nécessaire aux chercheurs pour continuer de les mettre au point. Dans ce contexte, mes travaux de recherche contribuent au développement de procédés catalytiques de la chimie industrielle qui sont plus sûrs, plus respectueux de l'environnement et plus performants que les procédés dits stœchiométriques. Ce sont plus particulièrement les procédés de synthèse de grands intermédiaires organiques de l'industrie chimique dont la demande ne cesse de croître (tels que le propène ou les acides acrylique ou méthacrylique en tant que monomères) qui sont étudiés ici. La démarche suivie dans mes travaux est basée sur les concepts de la catalyse et utilise les méthodes du génie des procédés pour transformer des molécules issues des ressources pétrolières ou de matières premières renouvelables. Dans le premier cas il s'agit d'utiliser plus efficacement les ressources pétrolières encore disponibles afin de retarder l'épuisement complet de cette matière première et ainsi de donner du temps à la recherche pour développer les procédés alternatifs de demain. Deux axes se dégagent alors, le premier consiste à valoriser les alcanes légers des fractions pétrolières ou des composés issus du traitement du pétrole brut, aujourd'hui principalement utilisés comme combustibles. Dans ce cadre, je me suis intéressé à la valorisation du propane et de l'isobutane par oxydation sélective en présence d'un catalyseur hétérogène. Le second axe consiste à optimiser les procédés industriels existants dont la matière première principale est issue du pétrole. C'est sur les procédés d'oxydation sélective catalytique du propène en acide acrylique (futur monomère) et surtout en acroléine (intermédiaire pour la nutrition animale) que mes efforts se sont alors portés. Dans le second cas, on envisage l'utilisation de matières premières renouvelables pour produire des intermédiaires de la chimie industrielle actuellement issus de la pétrochimie. Ainsi, plus récemment, une partie de mes recherches a consisté à mettre au point une voie de valorisation du glycérol issu de la filière biodiesel en le transformant en acroléine originellement produite à partir du propylène.