La chimie verte, alternative efficace et durable du traitement de l’eau dans l’industrie

La réglementation concernant l’usage de produits chimiques dans l’industrie est extrêmement évolutive, notamment pour le traitement de l’eau, enjeu crucial dans un contexte de stress hydrique et de dégradation de la qualité de la ressource. Entre les interdictions progressives et un principe de précaution appliqué a priori, les industriels doivent trouver des solutions alternatives sûres, équivalentes et capables d’accompagner leur transition écologique, tout en leur assurant une sérénité réglementaire. Objectif : réduire voire éliminer l’usage de produits chimiques conventionnels. C’est le rôle de la chimie verte, dont les premières applications sont déjà disponibles. 

Bien que de nombreuses solutions innovantes et alternatives émergent afin de limiter l’usage des produits chimiques, contrôler la charge microbiologique et la DCO implique souvent l’usage de biocides. Le bromure de sodium figurait parmi ceux fréquemment utilisés par les industriels, mais il a été classé CMR (Cancérigène, mutagène et reprotoxique) de catégorie 2 en 2022. Son utilisation doit donc désormais faire l’objet d’une évaluation documentée en vue de sa substitution, pour en limiter les risques, au sens du code du travail.

Très utilisé depuis les années 1970, le bromure de sodium a pour fonction de renforcer l’efficacité des biocides chlorés dans des eaux trop alcalines (pH>8). Mais, outre son classement CMR (qui pourrait, à terme être qualifié d’« avéré », catégorie 1), son empreinte environnementale incite à limiter voire éliminer son utilisation : processus d'extraction, de concentration et de transport particulièrement polluants (le NaBr est importé d'Asie, du Moyen-Orient et d'Amérique), interrogations quant aux rejets de brome dans des écosystèmes où il n'est pas naturellement présent, etc.

Emblématique, le bromure de sodium n’est qu’un exemple. D’autres molécules, tels que les azoles (inhibiteurs de la corrosion du cuivre), la morpholine (amines volatiles) et bien d’autres d’autres composés sont d’ores et déjà visés par une classification CMR. Plus globalement, il est impératif aujourd’hui pour les industriels de rechercher des solutions alternatives aussi efficaces, mais également plus sûres pour les collaborateurs, respectueuses de l'environnement, conformes aux réglementations et alignées sur les engagements des industriels en faveur de la réduction de l'empreinte environnementale. 

Pour répondre aux besoins de désinfection des eaux dans les processus industriels, diverses alternatives peuvent être envisagées pour substituer l'utilisation de certains biocides dans les stratégies de traitement de l’eau, mêlant dispositifs de traitements physiques et principe de chimie verte. 

Le concept de chimie verte est apparu aux États-Unis dans les années 90, avec pour but recherché de concevoir des produits et des procédés chimiques permettant de réduire, voire d’éliminer l’utilisation et la synthèse de substances dangereuses.

La nécessité croissante de recourir à des traitements de l’eau écoresponsables implique donc d'initier une démarche scientifique basée sur la recherche d’une alternative verte et durable. L’enjeu est de taille puisqu’il s’agit de substituer une partie des traitements chimiques conventionnels, certes efficaces mais qui représentent des risques humains, environnementaux et économiques.

Un enjeu qui ne peut être résolu que dans le cadre d’une véritable stratégie de développement, sur le long terme, de produits formulés issus de la chimie verte, basée sur une démarche à la fois scientifique et industrielle : recherche appliquée, tests en laboratoire puis tests en conditions réelles, avant mise sur le marché. En attendant, il existe des gammes complètes de produits formulés à partir de principes actifs renouvelables ou recyclés, non toxiques, biodégradables, au bilan carbone réduit, et à l’efficacité au moins équivalente aux produits chimiques conventionnels. 

C’est ainsi que des produits biodégradables BWT (antitartre, inhibiteur de corrosion de cuivre et biodispersant) sont actuellement déployés sur les sites de Fraîcheur de Paris, avec des résultats positifs, après un an de déploiement. Pour l’opérateur du réseau de froid urbain de la Ville de Paris, développer un réseau de froid à haute efficacité environnementale implique de déployer des innovations sur les centrales de production et les réseaux, pour éviter le recours aux produits chimiques conventionnels.

Dans une optique de réduction du recours aux produits chimiques conventionnels, dans l’industrie mais également dans d’autres secteurs, la chimie verte vient compléter une gamme d’alternatives déjà existantes. Parmi lesquelles, par exemple, la génération in situ d’une solution désinfectante fraîche par électrolyse, en utilisant uniquement de l'eau, du sel et de l'électricité. De manière similaire, le traitement combiné UV-C avec l'adjonction de peroxyde d'hydrogène, qu’il est également possible de produire in situ, peut se révéler lui aussi, selon les circonstances, une excellente substitution à l'usage de la chimie conventionnelle. 

Ces alternatives sont très efficaces pour prévenir le développement bactérien et produisent moins voire aucun sous-produit dans les rejets, ce qui en fait une option viable lors de l'évaluation du remplacement de certains biocides traditionnels dans les stratégies de traitement chimique de l'eau industrielle. Ces procédés alternatifs font entrer la fabrication chimique écoresponsable au sein de l’usine, permettant un contrôle du traitement de l’eau et une maîtrise de la chaîne de valeur, des coûts et du suivi.

Des stratégies qui répondent aux enjeux de transition écologique et d’anticipation des évolutions réglementaires de l’industrie, motivées par la responsabilité sociétale et environnementale des industriels, mais également par leurs clients, leurs partenaires et les pouvoirs publics. Dans ce contexte, c’est le rôle des prestataires d’innover et de rendre accessible ces innovations afin d’accompagner leurs industries dans cette transition.