Les matières plastiques face à l’inévitable dilemme environnemental

Matériaux d’utilité publique pour certains, éléments polluants à bannir absolument pour d’autres. C’est ainsi que pourrait se résumer, aujourd’hui, la vision – Ô combien contrastée – de notre société à l’égard des matières plastiques. Avec la prise de conscience collective du réchauffement climatique et de la pollution des écosystèmes, de nombreuses voix se sont élevées pour interdire l’usage des plastiques dans notre quotidien. Mais est-ce réellement une bonne option ? Est-ce que le bannissement ne va pas induire des effets environnementaux encore plus délétères ? Quelles sont les options d’améliorations revendiquées qui pourraient être envisagées par le secteur de la plasturgie ? Décryptons ensemble le « dilemme des plastiques » ou comment concilier les bénéfices indispensables avec la nécessité de réduire les impacts environnementaux du secteur.9. Industry, innovation and infrastructure12. Responsible consumption and productio

Hydrogen: how a molecule discovered over five centuries ago has become the subject of very recent scientific research enthusiasm

L’hydrogène est une molécule aux multiples applications, jouant un rôle économique crucial dans de nombreux domaines, de la production d’ammoniac à la désulfuration des carburants de roulage, en passant par l’industrie agro-alimentaire, la métallurgie ou l’exploration spatiale. Son potentiel en tant que vecteur d’énergie propre en fait un d'intérêt croissant dans la lutte contre le changement climatique et la transition vers une économie plus durable. Même si son nom est aujourd’hui associé à l’innovation et à la modernité, l’histoire de l’hydrogène est bien plus ancienne qu’on ne le croit. Cette molécule, découverte il y a plus de cinq siècles, possède en effet un passé bien plus riche et imprévisible que prévu.Hydrogen, a molecule with a myriad of applications, plays a pivotal economic role across various domains, ranging from ammonia production to fuels desulfurization, in addition to its presence in the agri-food industry, metallurgy, and space exploration. Its potential as a clean energy carrier has been gaining considerable traction in the battle against climate change and the transition toward a more sustainable economy. Despite its contemporary association with innovation and modernity, the history of hydrogen stretches back far further than one might assume. This molecule, discovered over five centuries ago, has a history more intricate and unpredictable than initially thought

Agriculture et énergie: entre passé et présent

Cette lecture fait le point sur les liens qui unissent l'agriculture et l'énergie. Représentant, en Belgique, 2,1% de la consommation nationale en énergie, l'agriculture offre une variété de services essentiels allant de l'alimentation humaine et animale, au maintien de la biodiversité et au stockage du carbone. Néanmoins, l'agriculture est aussi une source peu mise en avant de bioénergie exploitable pour le transport, le chauffage, ou l'approvisionnement électrique. Cet exposé fait ainsi l'état des lieux des forces et faiblesses des dispositifs actuels, des avancées récentes dans le domaine et de la différence entre la vision wallonne et les positions globalisées mondiales.This lecture provides an overview of the connections between agriculture and energy. Accounting for 2.1% of the national energy consumption in Belgium, agriculture offers a variety of essential services ranging from human and animal nutrition to biodiversity preservation and carbon storage. Nevertheless, agriculture is an underemphasized source of bioenergy that can be utilized for transportation, heating, and electrical supply. This presentation thus assesses the strengths and weaknesses of current systems, recent developments in the field, and the disparities between the Walloon perspective and globalized worldwide positions

Le carbone: des origines de la vie aux matériaux les plus élaborés

De tous les atomes, le carbone est l’un des rares à être indispensable à la vie. Il est présent dans tous les êtres vivants, du plus petit insecte au plus grand des mammifères. Il est vital pour les plantes et l’édification des molécules qu’elles renferment. Il est l’un des atomes constitutifs de nos organes, de nos cheveux, de notre peau. Il n’y a pas un microorganisme, pas un seul virus qui soit dépourvu d’atomes de carbone. Si le carbone est la clé de voûte de la vie terrestre, il est aussi l’atome sur lequel repose l’ensemble de la chimie organique contemporaine. Il entre dans la composition des médicaments, des solvants, des carburants, mais aussi dans la constitution des matières plastiques qui comblent notre quotidien. Au travers de cet exposé, nous tenterons de comprendre pourquoi le carbone est le seul atome qui permette la constitution des matériaux les plus structurés, qu'ils soient naturels ou synthétiques

Les PFAS : avantages éphémères et soucis éternels ?

Au coeur d’un tourbillon médiatique en Belgique depuis novembre 2023, les obscures molécules appelées PFSA ont déclenché un véritable scandale « politico-sanitaire ». Des analyses de laboratoire, menées de Bruxelles à la province deHainaut, viennent en effet de mettre en évidence des concentrations de PFAS dans les eaux de distribution « largement supérieures à la normale ». En peu de temps, des molécules – connues seulement sous une abréviation de quatre lettres– sont ainsi devenues synonymes de préoccupation et hantent maintenant les esprits de la classe politique, mais surtout des citoyens. Mais finalement, que sont réellement ces PFAS ? S’agit-il de molécules de synthèse échappées des produits de notre quotidien ou proviennent-elles de rejets des grandes industries chimiques? Est-ce que ces molécules contaminent uniquement l’eau que nous buvons ou sont-elles aussi détectées dans l’air que nous respirons, voire même dans nos assiettes ? Pourra-t-on un jour se débarrasser de ces fameux « polluants éternels »

De l’importance de la vulgarisation dans le domaine de la chimie

Dans un contexte médiatique anxiogène marqué par les préoccupations autour du glyphosate, des microplastiques, des PFAS et des additifs alimentaires de synthèse, plus de 40% des Européens expriment une appréhension à l'égard des produits chimiques. C'est le constat résultant d'une étude portant sur la perception qu'a le grand public envers la chimie et les produits qu'elle engendre. Cette inquiétude trouve notamment son origine dans le déficit de communication de la part des professionnels de la chimie à l'égard de leur propre discipline. Afin de remédier à cette situation, la présente conférence se propose d'examiner une initiative pédagogique en lien avec la chimie, mise en œuvre à travers le site de vulgarisation www.chem4us.be. Cette initiative novatrice, centrée sur la création d'un blog, aborde la chimie sous l'angle du quotidien. Elle vise à expliquer de manière accessible en quoi la chimie peut apporter des réponses concrètes à certains enjeux liés au développement durable. L'objectif est de démystifier la discipline en la rendant compréhensible pour le grand public et de démontrer son rôle crucial dans la résolution des problématiques contemporaines. En résumé, cette conférence offre un éclairage sur une démarche éducative visant à rapprocher le grand public de la chimie, à travers un blog informatif (www.chem4us.be), et à démontrer comment cette discipline peut contribuer de manière positive aux défis actuels en matière de durabilité.In a media context marked by anxiety surrounding glyphosate, microplastics, PFAS, and synthetic food additives, over 40% of Europeans express apprehension towards chemical products. This observation stems from a study focusing on the public's perception of chemistry and the products it generates. This concern particularly originates from a lack of communication on the part of chemistry professionals regarding their own discipline. To address this situation, this conference aims to examine an educational initiative related to chemistry, implemented through the outreach site www.chem4us.be. This innovative initiative, centered around the creation of a blog, approaches chemistry from a everyday perspective. It seeks to explain in an accessible manner how chemistry can provide concrete solutions to certain issues related to sustainable development. The goal is to demystify the discipline, making it understandable for the general public, and to demonstrate its crucial role in addressing contemporary challenges. In summary, this conference sheds light on an educational approach aiming to bring the general public closer to chemistry through an informative blog (www.chem4us.be) and to demonstrate how this discipline can positively contribute to current sustainability challenges

Production of biofuels and biomolecules in the framework of circular economy: A regional case study

peer reviewedFaced to the economic and energetic context of our society, it is widely recognised that an alternative to fossil fuels and oil-based products will be needed in the nearest future. In this way, development of urban biorefinery could bring many solutions to this problem. Study of the implementation of urban biorefinery highlights two sustainable configurations that provide solutions to the Walloon context by promoting niche markets, developing circular economy and reducing transport of supply feedstock. First, autonomous urban biorefineries are proposed, which use biological waste for the production of added value molecules and/or finished products and are energetically self-sufficient. Second,integrated urban biorefineries, which benefit from an energy supply from a nearby industrial activity. In the Walloon economic context, these types of urban biorefineries could provide solutions by promoting niche markets, developing a circular economy model, optimise the transport of supply feedstock and contribute to the sustainable development

Growth of Chlorella in vanillin enriched medium

In this work the effect of different concentration of vanillin on the growth of Chlorella culture was evaluated. Two concentrations of vanillin: 60 mg/L and 300 mg/L in Bold Basal Medium (BBM) were tested and an inoculum from a two month Chlorella sp. (CCBA) culture was used. Vanillin at concentration of 60 mg/L showed to possess stimulating effect on Chlorella growth during 11 days of cultivation. Stimulation of Chlorella started on 3rd day of growth and was accompanied by 87% decrease of vanillin concentration within first 3 days of cultivation and its complete removal from growth media after 7 days. The acceleration of Chlorella growth in vanillin containing medium was detected due to biomass density, up to 1.2 times bigger than in the control culture, but also by measurement of chlorophyll content. Increased amount of chlorophyll content, up to 1.35 times higher than in control, was found between 4th and 11th day of cultivation. The response of Chlorella towards higher concentration of vanillin (300 mg/L) was different when compared to experiments where only 60 mg/L was used. During first 4 days of cultivation, strong inhibition of Chlorella exposed to 300 mg/L vanillin was observed and vanillin concentration maintained at the same initial concentration. During next days, a recovery effect occurred as biomass density and chlorophyll content gradually increased in comparison to the onset of growth and vanillin concentration decreased to 2 % of its initial value. Biomass density measured in Chlorella culture on 11th day was much higher than at the beginning of cultivation but still by 40% smaller than in control and by 50% smaller than in the culture growing in medium with 60 mg/L of vanillin. Chlorophyll content at the end of cultivation constituted 50% of control value and 35% of chlorophyll culture with 60 mg/L vanillin in medium

Impact of the treatment conditions of a formic/acetic acid delignification method on chemical structure and antioxidant activity of beech wood lignin

The interest in lignocellulosic substrates is increasing because they are clearly identified for their high potential of development in energy and value-added molecules production. Indeed lignocellulosic biomass constitutes a promising resource for a sustainable production of organic compounds and biobased products that could progressively replace molecules from the petrochemical industry. Until now lignocellulosic substrates were mainly used for the valorization of cellulose. Hemicelluloses and lignins were less valorized and often degraded after the process. However, due to their phenolic structure, lignins can be valorized in a lot of high-valued applications like vanillin production, replacement of petrochemical polymers, antioxidants for cosmetics and food industry, resins… In this study, a representative sample of beech wood (Fagus sylvatica L.) was collected in the region of Gaume in Belgium. Beech wood was delignified at atmospheric pressure by an organosolv process using a mixture of formic acid/acetic acid/water. The effect of cooking time and temperature was evaluated on the structure, physico-chemical properties and antioxidant activity of the lignins obtained from the black liquor after treatments. The structural and physico-chemical characteristics of the lignins were investigated with different tools like infrared spectrometry, thermogravimetric analysis, gel permeation chromatography after acetylation of lignins, NMR 1H, 13C and HSQC. The antioxidant activity was assessed by a spectrophotometric method using the α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl radical (DPPH)

Etude des mécanismes de déshydratation des monosaccharides en dérivés furaniques

peer reviewedThe conversion of abundant hexoses (e.g. glucose, mannose, galactose) and pentoses (e.g. xylose, arabinose) to 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) and 2-furfural (2-F) is subject to intensive researches in the hope of achieving competitive production of diverse materials from renewable resources. However, the abundance of literature on this topic as well as the limited number of studies systematically comparing numerous monosaccharides hinder progress tracking. Herein, we compare and rationalize reactivities of different ketoses and aldoses. Dehydration mechanisms of both monosaccharide types are reviewed regarding the existing experimental evidences. Ketoses transformation to furan derivatives likely proceeds through cyclic intermediates and is hindered by side-reactions such as isomerization, retro-aldol reactions and polymerization. Different strategies can improve furan derivatives synthesis from ketoses: limiting the presence of water, improving the dehydration rate, protecting 5-HMF and 2-F reactive moieties with derivatization or solvents interactions and extracting 5-HMF and 2-F from the reaction medium. Contrarily to ketoses, aldoses conversion to furan derivatives is not favored compared to polymerization reactions because it involves their isomerization or a ring contraction. Enhancing aldoses isomerization is possible with metal catalysts (e.g. CrCl3) promoting a hydride shift mechanism or with boric/boronic acids promoting an enediol mechanism. This catalysis is however far more challenging than ketoses dehydration because catalysts activity depends on numerous factors: Brønsted acidity of the medium, catalysts ligands, catalysts affinity for monosaccharides and their accessibility to several chemical species simultaneously. Those aspects are methodically addressed to support the design of new monosaccharides dehydration systems.BIOMAT (Low Carbon Footprint Materials