DOZN™ : outil d'évaluation quantitative de la chimie verte
L'outil DOZN™ est un outil quantitatif, inédit dans le secteur, qui s'appuie sur les 12 principes de la chimie verte pour comparer le caractère « vert » relatif de produits chimiques, de voies de synthèse et de procédés chimiques similaires.
Nous regroupons ces 12 principes de la chimie verte en trois grandes catégories : l'optimisation de l'utilisation des ressources, une utilisation plus efficace de l'énergie et la réduction au minimum des risques pour l'homme et l'environnement. À l'heure actuelle, nous ne prenons pas en compte les impacts liés au cycle de vie des matières premières (c'est-à-dire l'extraction, le prétraitement et la fabrication), mais nous tenons compte des risques liés à ces matières ainsi que de leur utilisation efficace. Nous partageons nos résultats concernant les performances de nos produits avec nos clients, en démontrant comment ceux-ci s’alignent sur chacun des 12 principes, ainsi que sur les trois grandes catégories.
L'outil DOZN™ s'appuie sur des données pour aider notre entreprise et nos clients à prendre des décisions éclairées visant à réduire leur empreinte environnementale, à améliorer l'efficacité des produits chimiques et à promouvoir le développement durable.
Les 12 principes de la chimie verte : explication des algorithmes
2. L'économie atomique
Alors que le principe n° 1 porte sur l’ensemble des matières premières, nous avons conçu notre approche pour le principe n° 2 de manière à nous concentrer sur la recherche d’opportunités permettant de réduire la quantité de réactifs utilisés pour fabriquer le produit souhaité.
Dans les principes 3, 4 et 5, nous évaluons à la fois la quantité et la toxicité des différents composants de la synthèse chimique, en particulier les matières premières, les produits et les solvants, comme détaillé dans le présent document.
3. Synthèses chimiques moins dangereuses
Notre approche concernant le principe n° 3 consiste à réduire la quantité moyenne et la toxicité des matières premières utilisées par kg de produit. Nous prenons en compte les différentes formes de toxicité et avons aligné notre approche sur notre système GHS. En nous alignant sur le GHS, nous optimisons à la fois l'efficacité et la pertinence mondiale de notre processus de collecte de données.
4. Concevoir des produits chimiques plus sûrs
Dans le principe n° 3, nous mettons l’accent sur l’utilisation de matières premières moins toxiques ; dans le principe n° 4, nous adoptons la même approche fondée sur le SGH pour nous concentrer sur la toxicité du produit obtenu. Conscients qu’un procédé chimique peut donner lieu à la formation de plusieurs produits (« coproduits »), nous veillons à prendre en compte la toxicité tant des produits que des coproduits lorsque nous abordons ce principe.
5. Solvants et adjuvants plus sûrs
Nous nous appuyons sur l'approche adoptée pour les principes 3 et 4 afin de nous concentrer sur la réduction de la quantité et de la toxicité des solvants et autres agents de séparation utilisés par kg de produit.
6. Conception axée sur l'efficacité énergétique
Nous élaborons une estimation de l'impact énergétique en tenant compte de la durée pendant laquelle les étapes de synthèse s'écartent de la pression et de la température ambiantes.
7. Utilisation de matières premières renouvelables
Nous privilégions l'utilisation de matières premières renouvelables lorsque cela est possible. Dans le cadre de ce principe, nous indiquons au minimum si des matières premières d'origine biologique sont utilisées.
8. Réduire les produits dérivés
Nous sommes conscients que chaque étape de dérivatisation nécessite des réactifs supplémentaires et peut générer des déchets. Notre objectif, dans le cadre de ce principe, est de mettre au point un processus permettant de recenser les réductions des déchets liés à la dérivatisation, que ce soit directement ou par approximation.
9. Catalyse
Notre objectif concernant ce principe est de mettre au point un processus permettant de répertorier les cas où l'utilisation d'un catalyseur réduit les déchets, que ce soit directement ou indirectement. Le principe n° 9 vient compléter le principe n° 2 et devrait permettre d'améliorer l'économie atomique grâce à l'utilisation ciblée de catalyseurs.
10. Conception en vue de la dégradation
Nous abordons le principe n° 10 en tenant compte de la nécessité de déterminer si un produit est facilement biodégradable, ainsi que des dangers liés aux produits issus de sa biodégradation. Nous nous référons par défaut aux critères de danger pour l'environnement du SGH (Système général harmonisé) pour la substance d'origine et ses produits de dégradation.
11. Analyse en temps réel pour la prévention de la pollution
Dans le cadre du principe n° 11, nous adoptons une approche visant à reconnaître la valeur des étapes de processus qui intègrent la chimie analytique des procédés, par exemple l'analyse en temps réel et en cours de fabrication permettant de détecter des variations de la température ou du pH du processus. Nous reconnaissons que plus les écarts par rapport au plan sont corrigés rapidement, moins le processus est susceptible de générer des déchets supplémentaires ou d'entraîner des risques supplémentaires.
12. Une chimie intrinsèquement plus sûre pour la prévention des accidents
L'objectif du principe n° 12 est de réduire les risques physiques moyens liés aux matières premières par kg de produit. Nous appliquons les critères de risque physique du SGH à l'ensemble des types de risques, tels que l'explosivité, l'inflammabilité, le pouvoir oxydant et la corrosivité.
Étude de cas : β-amylase
La β-amylase est une enzyme couramment présente dans les patates douces, qui hydrolyse l’amidon en sucre. L’outil DOZN™ a permis de repenser le processus de fabrication de la β-amylase pour en faire un processus économe en énergie, non dangereux, plus efficace et offrant un meilleur rendement. Grâce à cela, le score DOZN™ est passé de 57 à 1 !