Chaire Chimie et Procédés Verts

Présentation de la chaire

Les principes fondamentaux sont le développement de nouveaux procédés et technologies innovants respectant les principes de la chimie verte : 

• Optimisation de la consommation énergétique, 
• Limitation de l’utilisation des solvants, 
• Couplage des étapes successives du procédé améliorant l’efficacité, 
• La conversion et la sélectivité. 

Cela est réalisé en utilisant diverses méthodologies telles que la chimie de l’eau, les microréacteurs, les micro-ondes, la sonication, les transformations chimiques en flux continu, etc. 

L’accent est également mis sur l’utilisation de nanomatériaux pour les transformations et la valorisation de la biomasse.

La Chaire d’Excellence Chimie et Procédés Verts a reçu le soutien de la Région Hauts-de-France et du FEDER.

Programme scientifique

Le programme scientifique de la chaire « Chimie et procédés verts » s’est construit autour de quatre grandes thématiques qui sont pour la plupart étroitement liées : la catalyse, la valorisation de la biomasse, le développement de bio-matériaux et le développement de capteurs.

Ces projets sont tous inscrits dans un domaine général : chimie et génie des procédés durables, et se poursuivent désormais dans le cadre de collaborations au sein de TIMR et avec des partenariats aux niveaux régional, national et international, en continuité des activités développées dans le cadre de la Chaire. 

La première thématique, catalyse, a pour but de développer de nouveaux procédés éco-compatibles, tels que la catalyse dans l’eau, permettant d’éliminer les solvants organiques ou bien l’intensification des procédés catalytiques par flux continu. Ce travail implique plusieurs enseignants chercheurs du laboratoire (équipe EPICE, équipe OCAT, équipe IMiD) et est réalisé au travers de collaboration nationale (Université Paris 13, Université Paris Descartes, Institut de Chimie des Substances Naturelles) et internationale (New York University of Abu Dhabi, UNSW Sydney).

La seconde thématique est centrée sur la valorisation de molécules plateformes issues de la biomasse que sont les dérivés furaniques issus des sucres en C5 et C6 obtenus à partir de la biomasse lignocellulosique. Cette thématique est en forte interaction avec la première, puisque des travaux en flux continu pour l’intensification des procédés catalytiques développés sont poursuivis avec l’évaluation des nanocatalyseurs développés précédemment. Cette thématique implique l’équipe OCAT et est réalisé au travers de collaboration nationale (chaire AgroParisTech, UCCS Lille) et internationale (Lebanese University).

La troisième thématique concerne la mise en forme de biomatériaux issus de la biomasse. Deux approches sont considérées. La première implique des enseignants chercheurs de l’équipe IMiD dans le cadre d’une collaboration avec l’Indonésie (Universitas sultan Ageng Tirtayasa) pour le développement de films plastiques alimentaires à partir de nanochitosan et nanocellulose obtenus à partir de la transformation de résidus agricoles et de la pêche. La seconde approche implique une collaboration avec le laboratoire BMBI et le laboratoire de Réactivité de Surface (Sorbonne Université) et un partenariat avec les Etats-Unis (Tufts University). Ce travail consiste en la fabrication de matériaux nanostructurés à base de soie et de nanoparticules inorganiques pour des applications biomédicales et en dépollution. Dans ces deux projets nous nous intéressons à l’influence des procédés de formulations des différents constituants sur les propriétés des nano-biomatériaux obtenus.

La quatrième thématique s’inscrit pleinement en génie des procédés et concerne le développement de capteurs pour des mesures en ligne dans des réacteurs. Il porte sur une méthode de mesure originale de distribution de temps de séjour dans des « réacteurs solides divisés » (lits fluidisés, silos, réacteurs catalytiques hétérogènes). Ce travail impliquant les chercheurs de l’équipe est en collaboration avec une entreprise spécialisée dans le développement de capteurs.