Speakers - TUTO

Bio: Evelina Colacino est maître de conférence en chimie organique et chimie verte à l’Université de Montpellier (France). Elle promeut la durabilité dans l’éducation supérieure en intégrant la chimie verte et la mécanochimie au niveau licence au sein des cours de chimie organique, des travaux pratiques et au travers d’autres disciplines de la chimie (aux niveaux nationaux et internationaux). Ses principales activités de recherches concernent le développement de procédés mécanochimiques respectueux de l’environnement pour la préparation de composés à haute valeur ajoutée pour l’industrie, avec un focus sur les principes actifs. Membre de l’assocation internationale de la mécanochimie. Membre de l'association internationale de mécanochimie (IMA), elle a présidé le programme européen COST Action CA18112 (MechSustInd, 2019-2023) ‘Mécanochimie pour une industrie soutenable’ (‘Mechanochemistry for Sustainable Industry’) et elle coordonne actuellement le projet Horizon Europe IMPACTIVE (2022-2026) (Innovative Mechanochemical Processes to synthesize green ACTIVE pharmaceutical ingredients) et le groupe de travail IUPAC sur la terminologie et le symbolisme de la mécanochimie ‘Terminology and Symbolism for Mechanochemistry’. En 2024, elle a conduit l’établissement du  “EuChemS Professional Network on Mechanochemistry” qu’elle gère en tant que Chair depuis Janvier 2025.

Sujet: Préparation durable des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) par mécanochimie

Malgré les efforts considérables déployés pour réduire l'impact environnemental de la production de principes actifs pharmaceutiques (API), l'utilisation de solvants organiques – responsables d'environ 75 % de la consommation énergétique totale – demeure une étape cruciale dans de nombreux procédés. La synthèse sans solvant par mécanochimie répond à plusieurs des douze principes de la chimie verte, offrant une alternative plus respectueuse de l'environnement pour la synthèse chimique. Cette présentation explore l'application des méthodes mécanochimiques à la préparation de médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) à différentes échelles. À l'aide d'indicateurs de chimie verte, nous évaluons les avantages environnementaux et économiques de la mécanochimie, démontrant ainsi son potentiel pour une production pharmaceutique plus écologique et durable. En définitive, ces études mettent en lumière le rôle clé de la mécanochimie dans la transition vers une industrie chimique plus durable et résiliente.
 

Bio: Gaël Schaeffer a obtenu son doctorat en chimie supramoléculaire à l'Université de Strasbourg, sous la direction du Pr. Jean-Marie Lehn. Il a ensuite rejoint l'Université de Groningue en tant que chercheur postdoctoral auprès du Pr. Sijbren Otto, où il a mené des recherches sur les systèmes autoréplicatifs et la vie synthétique. Depuis 2018, il est coordinateur scientifique à l'Institut de chimie Stratingh de cette même université. En 2022, il a également pris la direction de l'initiative « Green Labs » de la faculté, visant à réduire l'impact environnemental des activités de recherche.

Sujet: Green Labs: vers des pratiques durable dans la recherche

Partout dans le monde, les chercheurs se concentrent sur les solutions climatiques, mais négligent souvent l'impact environnemental propre au monde universitaire. Chaque chercheur de l'Université de Groningue émet entre 10 et 37 tonnes d'équivalent CO₂ par an, bien au-delà de l'objectif de 1,5 tonne fixé par l'Accord de Paris. À l'échelle mondiale, 8,8 millions de chercheurs émettent plus de 385 mégatonnes d'équivalent CO₂ par an, un chiffre comparable à celui des grandes puissances économiques, et produisent 5,5 millions de tonnes de déchets plastiques de laboratoire (soit 2 % des déchets plastiques mondiaux). L'équipe Green Labs de Groningue est un moteur de changement : elle a créé un guide de développement durable largement utilisé, influence les politiques de l'UE, recycle les plastiques de laboratoire, certifie plus de 100 laboratoires via LEAF et pilote le projet Green DiSC. Reconnue par Nature et Chemistry & Engineering News, la Faculté des sciences et de l'ingénierie de Groningue fait figure de modèle en matière de recherche durable.

Bio: Kim Spielmann est ingénieur chimiste et pharmacien de formation. Il a obtenu sa thèse en chimie organique sous la direction du Pr. Jean-Marc Campagne et du Dr. Renata Marcia de Figueiredo sur le développement de méthodologies asymétriques et leur application sur la synthèse totale de produits naturels. Il a ensuite effectué des études postdoctorales dans le laboratoire du Pr. Michael Krische à l’université de Austin. Là-bas, il a travaillé sur de la catalyse à l’iridium et au palladium. Par la suite il a travaillé une année à Sygnature Discovery à Nottingham. Il est maintenant Research Scientist à Evotec.

Sujet: Durabilité et chimie verte à Evotec

Chez Evotec, l’innovation et la durabilité sont au cœur de notre stratégie scientifique. Afin de rester à la pointe de la technologie, le groupe de travail de chimie verte joue un rôle essentiel dans la conception de procédés chimiques plus sûrs, plus propres et plus durables. Les principes de la chimie verte s’appliquent tout au long du cycle de vie des produits : de la conception des voies de synthèses jusqu’à l’élimination des déchets. Dans cette présentation, nous allons montrer différentes avancées qui ont été mises en place dans nos laboratoires.

Bio: Dr. Karine Loubière a obtenu son doctorat en génie chimique à l'INSA Toulouse en 2002 ; sa thèse sur la formation de bulles aux orifices rigides et flexibles a été récompensée par la SFGP en 2003. Après deux post-doctorats, elle a intégré le laboratoire GEPEA (Saint-Nazaire) en 2005 en tant que chercheuse junior au CNRS, où elle a travaillé sur la conception et la modélisation de photoréacteurs avancés pour la culture de microalgues. En 2009, elle a rejoint le département « Sciences et Technologies pour l'Intensification des Procédés » du Laboratoire de Génie Chimique (LGC, Toulouse). En 2016, elle a obtenu son HDR à Toulouse INP. Elle est devenue chercheuse senior (DR) au CNRS en 2017. Ses recherches actuelles portent principalement sur l'ingénierie de la photochimie en flux continu, mais aussi sur le transfert de masse aux interfaces fluidiques (notamment dans des géométries confinées telles que les écoulements de Taylor ou les cellules à faible espacement) et sur l'analyse dimensionnelle.

Sujet: La photochimie en flux au service de la chimie verte et de l’intensification des procédés.

La photochimie est aujourd’hui une voie de synthèse incontournable de la chimie verte. Par mécanisme d’absorption des photons, il devient possible de générer des molécules à structure hautement complexe, en une seule étape et dans des conditions douces. Sa transposition à l’échelle industrielle est généralement réalisée au travers de réacteurs batch, opérant en boucle fermée et irradiés par des lampes à mercure énergivores. Les performances de ces procédés, qu’elles soient cinétiques ou énergétiques, sont intrinsèquement limitées par le transfert du rayonnement. Dans ce contexte, ce tutoriel expliquera en quoi les technologies continues micro/millistructurées éclairées par les LEDs sont une alternative prometteuse pour des applications photochimiques à faibles tonnages (chimie fine, industrie pharmaceutique). En effet, elles donnent accès à des sélectivités et rendements bien supérieurs à ceux obtenus dans les réacteurs batch usuels grâce à plusieurs avantages : le mode continu, la petite dimension de leurs canaux (de la centaine de µm au mm) permettant d’intensifier les phénomènes de transfert, la sélectivité spectrale des LEDs et la modularité de la puissance radiante qu’elles émettent. Divers exemples de photochimie en flux seront proposés en guise d’illustration.

Bio: Caroline SABLAYROLLES, ingénieure chimiste (ENSCT, 2001), docteure en chimie de l’environnement (2004) et HDR (2014), est Professeure des Universités à l’Institut National Polytechnique de Toulouse. Elle est responsable du diplôme d’ingénieur Chimie à Toulouse INP-ENSIACET (depuis 2022) et responsable du thème « Evaluation environnementale et écoconception » au Laboratoire de Chimie Agroindustrielle (depuis 2019). Après une thèse sur le transfert des micropolluants organiques dans les systèmes sol-plante, Caroline Sablayrolles consacre son activité de recherche aux impacts environnementaux des activités humaines, ceci dans le cadre de référence de l’Analyse du Cycle de vie. Elle s’intéresse au développement de la méthode (depuis la détermination des émissions de polluants et de la consommation de ressources jusqu’à la quantification des dommages causés aux écosystèmes) et son application à la bioéconomie.

Topic: L’Analyse de Cycle de Vie, méthode d’évaluation environnementale et d’écoconception au service de la chimie verte

L'analyse du cycle de vie (ACV) est une méthode d’évaluation normée (ISO 14040-14044) qui permet de quantifier les impacts environnementaux et sanitaires d’un produit, d’un procédé ou d’un service, tout au long de son cycle de vie. Cette méthode peut accompagner les chercheurs vers  des molécules, des procédés et des matériaux plus sobres, plus respectueux de l’homme et de l’environnement. Elle permet d’objectiver les choix technologiques, de comparer des alternatives, d’éviter les transferts d’impacts (entre étapes du cycle de vie et entre categories) et de guider les innovations vers des solutions réellement plus durables.

Dans ce tutoriel, une vue d’ensemble de la méthode ACV et les 4 grandes étapes seront détaillées. L’approche de recherche adoptée au sein du laboratoire sera ensuite présentée et illustrée par quelques exemples de thèses de doctorat avec des démarches d’écoconception, de défossilisation ou d’amélioration continue.