Quelle est la définition de la  » chimie verte  » ?’

La chimie verte et son proche parent, la chimie durable, sont des concepts et des pratiques qui sembleraient n’avoir aucun détracteur, ni au sein de l’industrie, ni parmi les groupes environnementaux et de santé publique, ni dans l’ensemble des gouvernements fédéraux et étatiques. Et pourtant, alors que personne ne semble s’opposer publiquement à ces types de chimie, leur intégration dans les secteurs de la fabrication et de la production chimique se fait lentement.

Les raisons sont variées et commencent par l’absence de définitions des deux expressions sur lesquelles les parties prenantes peuvent s’entendre. Les autres obstacles sont d’ordre économique – il faut de l’argent pour changer les ingrédients et les processus afin de permettre un passage de la chimie conventionnelle aux chimies vertes et durables ; l’acceptation – par le public et les autres acheteurs de produits chimiques et de produits qui sont sceptiques quant à savoir s’ils obtiennent les performances qu’ils exigent ; et le gouvernement – une réticence apparente de la part du gouvernement fédéral à aider à coordonner et à financer l’innovation et à établir des normes qui donneraient à la chimie verte et durable une base solide sur laquelle se développer.

Ces questions et d’autres sujets connexes ont été abordés lors d’une audience du 25 juillet 2019 du sous-comité de la Chambre sur la recherche et la technologie. Les témoins ont été appelés à discuter de leur expérience en matière de chimie verte et durable et de la loi sur la recherche et le développement de la chimie durable (H.R. 2051), un projet de loi bipartisan introduit en avril 2019 qui a pour objectif général de « coordonner et soutenir les efforts fédéraux de recherche, de développement, de démonstration, de transfert de technologie, de commercialisation, d’éducation et de formation en matière de chimie durable, y compris la coordination budgétaire et le soutien aux partenariats public-privé…. ». Le projet de loi ne comprend aucun élément réglementaire et n’autorise pas de nouvelles dépenses.

L’industrie chimique américaine

L’industrie chimique nationale joue un rôle formidable dans le mode de vie américain. À titre d’illustration, l’American Chemistry Council affirme qu’en 2016, l’industrie chimique a soutenu près de 26 % du produit intérieur brut de la nation. En outre, le Bureau of Labor Statistics estime que l’industrie de la fabrication de produits chimiques employait plus de 858 000 personnes en juin 2019, et le ministère du Commerce a estimé que le secteur générait 2,7 millions d’emplois indirects supplémentaires via les fournisseurs de l’industrie. L’Administration du commerce international du Département du commerce identifie l’industrie chimique comme l’une des plus grandes industries manufacturières des États-Unis, avec plus de 10 000 entreprises produisant plus de 70 000 produits.

Ces chiffres indiquent que tout changement substantiel vers des chimies vertes et durables peut avoir un impact profond sur le commerce de la chimie, l’emploi, l’environnement et, potentiellement, la santé humaine.

Principes

Le concept de chimie verte existe au moins depuis le début des années 1990, lorsque Paul Anastas, PhD, alors chimiste à l’EPA, a inventé l’expression. Selon Anastas, l’objectif global de la chimie verte est la « conception de produits et de processus chimiques qui réduisent ou éliminent l’utilisation et la génération de substances dangereuses. » Anastas a ensuite collaboré avec John C. Warner, un témoin à l’audience, pour établir 12 principes de chimie verte. La liste complète des principes est fournie dans le témoignage de Warner ; les principes comprennent:

• Prévention. Il est préférable de prévenir les déchets que de les traiter ou de les nettoyer après leur formation.
• Synthèse chimique moins dangereuse. Chaque fois que cela est possible, les méthodologies de synthèse devraient être conçues pour utiliser et générer des substances qui possèdent peu ou pas de toxicité pour la santé humaine et l’environnement.
• Conception de produits chimiques plus sûrs. Les produits chimiques doivent être conçus pour préserver l’efficacité de la fonction tout en réduisant la toxicité.
• Solvants et auxiliaires plus sûrs. L’utilisation de substances auxiliaires (solvants, agents de séparation, etc.) devrait être rendue inutile dans la mesure du possible et, lorsqu’elle est utilisée, inoffensive.
• Conception pour l’efficacité énergétique. Les besoins en énergie devraient être reconnus pour leurs impacts environnementaux et économiques et devraient être réduits au minimum. Les méthodes de synthèse devraient être menées à température et pression ambiantes.
• Utilisation de matières premières renouvelables. Une matière première ou une charge d’alimentation devrait être renouvelable plutôt que de s’épuiser chaque fois que cela est techniquement et économiquement pratique.

Le concept de chimie durable est un développement plus récent et englobe un domaine plus large. Warner, qui dirige le Warner Babcock Institute for Green Chemistry, a fait la distinction suivante :

« La chimie durable est un vaste concept général qui aborde les nombreux aspects de la chaîne d’approvisionnement chimique, notamment les améliorations de la fabrication, les technologies d’assainissement, les contrôles d’exposition et les technologies de recyclage. La chimie verte se concentre spécifiquement sur le processus inventif visant à réduire ou à éliminer l’utilisation et la génération de matières dangereuses en premier lieu. Une façon de voir les choses : la chimie durable se concentre sur ce que fait une technologie, tandis que la chimie verte se concentre sur ce qu’est une technologie. La chimie verte aborde les questions relatives aux solvants, aux catalyseurs, à la toxicité, au caractère renouvelable, à la biodégradabilité. »

L’importance des définitions

Dans un rapport de 2008 intitulé « Innovation chimique », le Government Accountability Office (GAO) des États-Unis a noté que ce qui est réellement réalisé dans les chimies verte et durable et une voie à suivre pour accroître le rôle de ces sciences dépendent du fait que toutes les parties prenantes s’entendent sur les mêmes définitions. Lors de l’audition de la Chambre, Timothy M. Persons, un scientifique principal du GAO, a déclaré qu’en effectuant des recherches pour le rapport, le GAO a constaté que les parties prenantes varient dans leur définition de la chimie durable, dans leur façon d’évaluer la durabilité et dans les facteurs environnementaux et sanitaires qu’elles considèrent comme les plus importants.

« Sans une définition standard qui capture la gamme complète des activités au sein de la chimie durable, il est difficile de définir l’univers des acteurs pertinents », a témoigné Persons. « Sans accord sur la façon de mesurer la durabilité des processus et des produits chimiques, les entreprises peuvent hésiter à investir dans des innovations qu’elles ne peuvent pas quantifier efficacement, et les utilisateurs finaux sont incapables de faire des comparaisons significatives qui leur permettent de choisir des produits et des processus chimiques appropriés. »

Les personnes ont ajouté qu’à l’heure actuelle, il n’existe aucun mécanisme pour coordonner un ensemble normalisé de facteurs de durabilité parmi les diverses parties prenantes, malgré la motivation de certains secteurs spécifiques à le faire.

« De plus, bien que le gouvernement fédéral ait travaillé avec les parties prenantes par le biais de son soutien à la recherche, de son assistance technique, de ses programmes de certification et d’autres efforts, il y a encore des lacunes dans la compréhension », a déclaré Persons. « De nombreuses parties prenantes nous ont dit que sans des informations de base telles qu’une approche normalisée pour évaluer la durabilité des processus et des produits chimiques, de meilleures informations sur le contenu des produits tout au long de la chaîne d’approvisionnement, et des données plus complètes sur les impacts sanitaires et environnementaux des produits chimiques tout au long de leur cycle de vie, ils ne peuvent pas prendre des décisions éclairées qui comparent la durabilité de divers produits. »

Une définition plus large de la chimie durable

Le rôle critique de définitions claires a également été abordé par Julie Beth Zimmerman, la directrice adjointe du Center for Green Chemistry and Green Engineering de l’Université de Yale. Comme pour Persons et le GAO, Zimmerman veut voir une route claire sur laquelle toutes les parties prenantes peuvent s’entendre.

« Les définitions vagues, nébuleuses et abondantes d’un seul concept sont antithétiques pour apporter le type d’alignement et de concentration que le nouveau concept essaie de conduire », a témoigné Zimmerman. « En d’autres termes, si les gens sont confus sur ce qu’est même la chimie durable, il est difficile d’imaginer que de cette confusion naîtra une voie claire sur la façon de l’atteindre. »

Une conséquence de l’absence de définitions acceptées est que le travail qui n’est ni vert ni durable sera identifié comme tel par ceux qui l’exécutent.

« Lorsque la chimie durable est définie de manière si large qu’elle inclut tout le travail lié aux produits chimiques, à la santé et à l’environnement, alors cela conduit à une collection sans signification de travaux disparates et disjoints, dont la plupart ne sont pas conformes aux objectifs et à la définition de la chimie verte », a déclaré Zimmerman.

Zimmerman est également préoccupé par le fait qu’il pourrait y avoir une tendance à se concentrer sur la durabilité dans la chimie sans une large implication de la chimie verte. Le commentaire suivant de Zimmerman suggère pourquoi il peut être si difficile d’arriver à des définitions universelles :

« Si, comme certains l’ont suggéré, la chimie durable consiste simplement à utiliser la chimie pour résoudre les problèmes de durabilité tels que ceux abordés dans les objectifs de développement durable des Nations Unies (par exemple, le changement climatique, la production d’énergie, la purification de l’eau, la production alimentaire ou la fabrication de médicaments), indépendamment de l’adhésion aux principes de la chimie verte, permettrait le potentiel élevé de conséquences tragiques involontaires. C’est ce que l’on appelle parfois « mal faire les bonnes choses ». Par conséquent, toute construction d’une véritable chimie durable devrait reconnaître que la chimie verte doit être sa pièce maîtresse, son cœur et son âme, son élément central et essentiel, et que la réflexion au niveau des systèmes et les évaluations du cycle de vie sont essentielles pour les tâches à accomplir. Cependant, comme nous reconnaissons qu’un monde durable ne se résume pas à la chimie, nous devons reconnaître que la chimie durable comporte et devrait comporter beaucoup plus d’aspects que la chimie verte. Ces aspects devraient permettre et renforcer la conduite et l’impact de la chimie de la durabilité. Cela nécessite un écosystème de l’économie, de la politique, de l’engagement interdisciplinaire, de l’équité, de l’éducation, de la réglementation, des mesures et de la sensibilisation. »

Le projet de loi initierait une coordination fédérale

Comme indiqué, l’objectif principal du H.R. 2051 est de s’assurer que les agences fédérales coopèrent et se coordonnent dans leur soutien à la chimie durable. Le projet de loi exigerait la création d’une entité nationale de coordination pour la chimie durable. Cette entité comprendrait des « experts en la matière » de l’EPA, du National Institute of Standards and Technology, de la National Science Foundation, du Département de l’énergie, du Département de l’agriculture, du Département de la défense, des National Institutes of Health, des Centers for Disease Control and Prevention, de la Food and Drug Administration et de toute autre agence appropriée. Au plus tard 2 ans après sa formation, l’entité serait tenue de produire un cadre de travail qui comprendrait un point de référence de la chimie durable à partir duquel les progrès peuvent être mesurés ; l’identification des obstacles à l’innovation ; et l’identification des méthodes par lesquelles les agences fédérales peuvent faciliter les incitations au développement et à l’utilisation de processus et de produits de chimie durable, y compris des mécanismes de financement innovants.

Les auteurs du projet de loi découpent également une section spécifiquement destinée à résoudre au moins certaines des différences concernant les définitions, que le projet de loi décrit comme caractérisant les attributs de la chimie durable. Pour mieux comprendre ces attributs, l’entité devrait :

• Considérer les définitions ou les cadres existants caractérisant la chimie durable ou verte déjà utilisés par les agences fédérales.
• Considérer les définitions ou les cadres existants caractérisant la chimie durable ou verte déjà utilisés par les organisations internationales dont les États-Unis sont membres, comme l’Organisation de coopération et de développement économiques.
• Considérer toute autre définition ou cadre existant approprié caractérisant la chimie durable ou verte.

Les témoins de l’audience ont exprimé leur soutien au H.R. 2051, les représentants de l’American Chemistry Council (ACC) et de BASF Corporation étant particulièrement enthousiastes.

« Nous saluons et soutenons la création d’un groupe de travail interagences sur la chimie durable pour promouvoir et coordonner les activités fédérales de recherche, de développement, d’éducation et de formation en matière de chimie durable », a déclaré Anne Womack Kolton de l’ACC. « Cette législation jouera un rôle clé dans le soutien et l’activation de la technologie et des outils qui peuvent aider à faire progresser les innovations de chimie durable que nos membres développent. »