Claude Grison, de la dépollution des sites miniers à une cosmétique verte - Pharma Beaute Mag

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Claude Grison, de la dépollution des sites miniers à une cosmétique verte

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Claude Grison est une chimiste "bio-inspirée". Depuis 2008, elle travaille sur le recyclage des déchets miniers et leur valorisation via un nouveau concept : la catalyse écologique. Une chimie verte innovante, gage de durabilité et offrant une alternative aux substances interdites par REACH, qui intéresse de près l'industrie des cosmétiques et des parfums. Rencontre à l'occasion du salon Cosmetic 360.  
Médaille de l'innovation du CNRS en 2014, primée par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) lors des 8e Journée des Écotechnologies, professeur et directeur du laboratoire Chimie Bio-inspirée et Innovations écologiques à l'université de Montpellier/CNRS/Stratoz, Claude Grison est à la tête de projets innovants réconciliant pour la première fois chimie et écologie. Deux domaines opposés traditionnellement mais complémentaires, la chimie pouvant devenir la force motrice de la restauration écologique.

Avec son équipe, elle a développé les premiers catalyseurs dérivés de végétaux. Dédiés à la remédiation des sols pollués, ils permettent aussi de fabriquer de nouvelles molécules à haute valeur ajoutée. 25 brevets ont été déposés par le CNRS, plusieurs sites dégradés ont été investis : en France (Saint-Laurent le Minier dans le Gard), en Nouvelle-Calédonie, mais aussi en Chine, Grèce ou en Sardaigne. L'industrie chimique s'y intéresse et plusieurs applications cosmétiques sont déjà en cours.
Propos recueillis par L'Observatoire des Cosmétiques à l'occasion du salon Cosmetic 360 où Claude Grison est venue présenter son projet aux acteurs de la filière.
Au départ, la réhabilitation d'écosystèmes contaminés
Enseignante à l'université, j'ai parrainé des étudiants préparant les concours de grandes écoles et ayant comme sujet de réflexion : peut-on purifier des systèmes pollués par des plantes. En les aidant dans leurs recherches bibliographiques, j'ai découvert l'existence de la phytoextraction, l'extraction des métaux par les plantes. Plus précisément, il s'agit de l'adaptation de plantes ayant réussi à trouver des solutions pour survivre sur un sol riche en métaux (Palladium, Manganèse, Cuivre, Nickel, Zinc, Chrome ou Cobalt). Elles accumulent en permanence les métaux par leurs racines en les stockant dans leurs feuilles pour essayer de s'en protéger.

J'ai ensuite rencontré un écologue, spécialiste en la matière, qui m'a interpelée en me présentant ces plantes comme des déchets contaminés. Soit pour lui un scénario inintéressant car elles généraient une biomasse indésirable. En tant que spécialiste de la chimie du vivant, je me suis dit au contraire qu'il s'agissait d'un phénomène naturel extraordinaire : des plantes trouvent une solution pour survivre et extraient la pollution du sol. Il fallait leur donner une valeur, les sortir du statut de déchet. Et c'est la chimie qui l'a permis.
L'écocatalyse, une innovation de rupture
La phytoextraction produit une biomasse végétale riche en éléments métalliques. L'écocatalyse, mise au point par mon laboratoire, est la capacité à transformer les éléments issus de la biomasse végétale en catalyseurs pour la chimie. Il faut comprendre "catalyseurs" au sens très commun du terme, à savoir comme facilitateurs de réactions chimiques. Ils vont accélérer la vitesse d'une réaction et permettre la synthétise de molécules extrêmement complexes. Sans eux, aucune réaction chimique n'aurait lieu.

L'écocatalyse est une innovation de rupture pour plusieurs raisons. C'est d'abord la première fois qu'un catalyseur métallique est biosourcé. Ce n'était strictement pas envisageable avant.
La deuxième chose, c'est que le principe même de la catalyse que nous avons mis au point se démarque de la catalyse conventionnelle. Il faut savoir que d'ordinaire dans un catalyseur, il y a un élément métallique unique. Tout le processus repose sur sa pureté. Avec l'écocatalyse, nous avons choisi l'optique inverse. C'est-à-dire de bénéficier de tous les éléments métalliques que la plante met à notre disposition pour essayer de créer des effets de synergie entre les différents métaux présents et pour avoir une suractivité par rapport à la catalyse conventionnelle. Ce qui fait que dans un certain nombre de mécanismes de la chimie bien identifiés, on arrive à avoir des performances supérieures avec l'écocatalyse qu'avec sa version conventionnelle.
Les applications dans le domaine des cosmétiques et des parfums
Elles sont nombreuses car beaucoup de molécules complexes, mises en défaut par une réglementation européenne (parce que le catalyseur ou le réactif sont toxiques et dangereux), sont ou vont être interdites et n'ont pas de solutions de remplacement. L'écocatalyse permet d'y remédier, c'est une alternative aux substances interdites par REACH.
Comme la synthèse de la biovanilline que nous réalisons en une seule étape. Alors que les méthodes traditionnelles sont séquencées en trois étapes. On gagne ici énormément en rapidité, en efficacité, et évidemment, on génère beaucoup moins de déchets, puisque nos catalyseurs sont supportés, c'est-à-dire qu'on peut les filtrer, les récupérer et les réutiliser. Il s'agit donc d'un processus écoresponsable qui va minimiser l'impact sur l'environnement.

Autre exemple, la vitamine A, une grosse molécule difficile à synthétiser et qui nécessite plusieurs étapes pour l'être. Son marché représente 3000 tonnes/an. Avec l'écocatalyse, nous avons apporté quelque chose de positif avec la synthèse d'une molécule clé intermédiaire, la β-ionone, qu'on obtient de façon performante avec un catalyseur métallique qui provient d'une plante. Et là aussi, la réaction est obtenue avec des performances bien supérieures aux méthodes traditionnelles.
Au niveau industriel
Nous avons plusieurs débouchés, deux peuvent être cités.
Nous travaillons avec Chimex depuis plus de deux ans (NDLR : filiale du groupe L'Oréal qui conçoit des procédés éco-responsables de fabrication d'ingrédients pour la chimie fine). Des molécules sont au stade pilote chez eux.
Stratoz, jeune entreprise innovante en chimie verte, s'est rapprochée de notre laboratoire et essaie d'industrialiser un catalyseur pour produire une molécule du domaine des cosmétiques à grande échelle.
Les autres applications
La pharmacie, avec la possibilité de médicaments à bas coût (agents anti-viraux, anti-cancéreux, anti-paludiques) et les biopesticides (avec des insecticides dits de nouvelle génération) sont aussi d'autres champs d'application possibles. Tout comme celui, plus abstrait mais non moins négligeable, d'avoir pu synthétiser des molécules clés intermédiaires, qu'on appelle des molécules plateformes, pour l'industrie chimique.
Pour une chimie plus verte à économie circulaire
La chimie verte est souvent citée dans les débats. On en parle beaucoup, elle est en plein développement, mais finalement, on se rend compte que beaucoup de secteurs industriels ne changent pas leurs procédés.
Il nous faut maintenant opter pour une autre chimie, une chimie plus respectable, qui réponde à des normes extrêmement dures et qui permette de donner le label "Naturel" à la molécule finie. Un vrai défi à relever.
Pour en savoir plus sur l'écocatalyse

Ecocatalysis, A New Integrated Approach to Scientific Ecology, Claude Grison, Vincent Escande et Jacques Biton, éditions Elsevier (2015), 100 pages, à partir de 39,84 €.

 
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