Presque tous les produits chimiques polluent la planète

Plus de 99% des produits chimiques les plus produits ne sont pas durables ; leur fabrication repose sur des matières premières fossiles et consomme plus de ressources naturelles que la Terre ne peut en fournir à long terme. Telle est la conclusion d'un test de durabilité développé à l'ETH Zurich, qui fournit pour la première fois des chiffres absolus sur l'impact environnemental global de l'industrie chimique.

"Notre méthode compare la consommation de ressources des produits chimiques avec le budget écologique de notre planète - c'est une nouvelle approche", explique Gonzalo Guillén Gosálbez, professeur de génie des procédés chimiques à l'ETH Zurich. Il a dirigé l'étude récemment publiée dans la revue spécialisée page externeChimie verte étude publiée conjointement avec Javier Pérez-Ramírez, professeur d'ingénierie catalytique à l'ETH.

La pratique actuelle de l'évaluation de la durabilité dans l'industrie chimique consiste à mesurer le CO₂-Il est possible de calculer l'empreinte écologique d'un produit donné, de la matière première à l'élimination en passant par la production. Cette analyse dite du cycle de vie permet certes de comparer différents types de production. Mais elle n'est que partiellement adaptée à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes naturels.

Le fait que de telles analyses de cycle de vie, ainsi que d'autres écobilans, ne prennent souvent en compte que les émissions de CO2, dérange Pérez-Ramírez. "Le changement climatique n'est pas le seul problème", dit-il. "Si nous nous concentrons uniquement sur des solutions qui réduisent les émissions de CO₂-Si nous réduisons les émissions de CO2, nous risquons de déplacer les problèmes dans un autre domaine et même d'aggraver la situation environnementale".

Les carburants "verts" ne sont pas toujours durables

Pérez-Ramírez explique comment de tels dommages collatéraux écologiques peuvent survenir en prenant l'exemple des biocarburants : Lorsque les agents énergétiques fossiles sont remplacés par des matières premières végétales comme le ma?s ou le bois (appelés biocarburants de première génération), nettement moins de nouvelles émissions de CO₂ dans l'atmosphère. Pour produire la biomasse nécessaire à cet effet, il faut toutefois de grandes surfaces de culture, beaucoup d'eau et aussi des engrais.

L'objectif déclaré des deux chercheurs était donc d'établir un écobilan plus complet pour les produits chimiques - et d'établir ainsi un lien direct avec le budget des ressources de la Terre. Ils ont basé leurs calculs sur ce que l'on appelle les limites de charge planétaires. Ce concept scientifique décrit l'influence de l'homme sur les sept principaux phénomènes environnementaux, tels que la perte de biodiversité et le changement d'utilisation des terres.

Pour chacune de ces limites de charge planétaire, la communauté scientifique a déjà défini des valeurs limites dont le dépassement pourrait entra?ner des changements environnementaux irréversibles et mena?ants pour la Terre. Le changement d'utilisation des terres est par exemple mesuré par la perte globale de surface forestière.

Dans l'étude actuelle, les scientifiques ont calculé si et dans quelle mesure la production mondiale d'un total de 492 produits chimiques, dépassait les valeurs limites de sept limites de charge planétaires. Pour ce faire, les chercheurs de l'ETH ont relié les données existantes et les modèles de bilan concernant l'approvisionnement en matières premières, la cha?ne d'approvisionnement et les différentes étapes de production au niveau mondial.

Résultat : plus de 99 pour cent des produits chimiques analysés dépassent au moins une limite de charge planétaire. Seuls trois des produits chimiques sont considérés comme écologiquement durables par la nouvelle méthode.

Le pétrole est leingrédient de base de nombreux produits chimiques.

"Le fait que presque tous les produits chimiques étudiés soient nocifs pour l'environnement ne nous a guère surpris", explique Pérez-Ramírez. En effet, aujourd'hui encore, le carbone de base qui compose la plupart des produits chimiques est extrait à plus de 85 pour cent de matières premières fossiles.

"Si les produits chimiques de base sont issus du pétrole, tous les produits qui en découlent ne sont pas non plus durables", explique Pérez-Ramírez. Les limites d'impact des émissions humaines de gaz à effet de serre - changement climatique, acidification des océans et intégrité de la biosphère - ont été dépassées par la plupart des produits chimiques, et de loin.
Les chercheurs ont toutefois été surpris de constater que certains produits chimiques dépassaient de plus de 100 fois les limites de charge de la Terre.

Vers des méthodes de production plus durables

On sait depuis longtemps que l'industrie chimique doit renoncer à l'utilisation de matières premières fossiles. Mais l'étude a maintenant quantifié le problème pour la première fois au niveau mondial. "Le message est clair : nous pouvons et devons agir maintenant", déclare Guillén Gosálbez.

Lors des entretiens de conseil avec le professeur de l'ETH, pratiquement toutes les entreprises chimiques se montrent désireuses de rendre leur production plus respectueuse de l'environnement - notamment pour des raisons économiques : "La durabilité est devenue une tendance mondiale. De plus en plus de clients y sont attentifs", explique Guillén Gosálbez.

En fin de compte, le changement fondamental des processus de production est avant tout une question de co?ts. "Pour les entreprises, il est essentiel de savoir à l'avance dans quelle mesure la modification d'une étape de production donnée augmente la durabilité de leur produit", explique Guillén Gosálbez. Jusqu'à présent, il n'existe pratiquement pas d'applications dans l'industrie qui permettent une telle évaluation de la durabilité.

Les chercheurs souhaitent donc développer leur méthode de manière à ce qu'elle permette non seulement de vérifier les processus de production existants, mais aussi de déterminer le potentiel de nouvelles solutions. "Dans l'idéal, nous trouverons ainsi le mélange optimal, c'est-à-dire le plus respectueux des ressources, des différents modes de production d'un produit chimique", conclut Pérez-Ramírez.