Création de quatre pôles intégrés dédiés à la recherche en chimie verte et visant à transformer la manière dont les produits chimiques et les matériaux sont conçus

Le réseau international mènera des recherches sur les principes fondamentaux permettant de créer des produits chimiques et des matériaux plus sûrs et plus performants

PALO ALTO, Californie--(BUSINESS WIRE)--La Gordon et Betty Moore Foundation a annoncé aujourd’hui la création de quatre pôles de recherche intégrés destinés à explorer de nouvelles frontières dans le domaine de la conception chimique. Ces pôles s’intéresseront notamment aux matériaux qui réagissent à leur environnement et aux molécules conçues dès le départ dans un souci de sécurité. Réunissant des chercheurs du monde entier, issus de diverses institutions et disciplines, ces pôles s’attacheront à étudier les principes scientifiques fondamentaux susceptibles de favoriser l’émergence de nouvelles possibilités en matière de produits chimiques et de matériaux, tout en contribuant à améliorer les performances et à préserver la santé humaine ainsi que l’environnement.

Les priorités de recherche ont été définies à l’issue d’une vaste consultation de la communauté scientifique visant à identifier les questions susceptibles de révolutionner les accomplissements de la chimie. Chaque pôle mettra en relation des chercheurs de différentes institutions autour des quatre domaines de focalisation de la chimie verte :

• Pôle pour une conception moléculaire plus sûre (« Safer Molecular Design Hub ») : dirigé par l’université George Washington, ce pôle associera l’intelligence artificielle et la chimie quantique afin d’intégrer la sécurité dès les premières étapes de la conception chimique.
• Pôle dédié aux systèmes catalytiques adaptatifs (« Adaptive Catalytic Systems Hub ») : piloté par l’Institut Max-Planck pour la conversion de l’énergie chimique, ce pôle de recherche s’intéressera aux catalyseurs capables de réagir à différents stimuli, tels que la lumière, l’électricité ou les signaux chimiques. L’objectif sera de rendre la production chimique plus flexible et plus efficace.
• Pôle dédié aux interactions faibles (« Weak Interactions Hub ») : sous la direction de l’Université McGill, ce pôle de recherche étudiera la manière dont les interactions faibles entre les molécules influencent les réactions chimiques et déterminent les propriétés des matériaux. Ces travaux viseront à favoriser le développement d’une chimie moins énergivore, permettant d’obtenir les résultats souhaités avec davantage de précision.
• Pôle dédié aux mélanges complexes (« Complex Mixtures Hub ») : dirigé par l’université du Kansas, ce pôle mènera des recherches sur les conditions locales au sein des mélanges complexes qui déterminent le comportement des systèmes chimiques. L’objectif sera d’identifier les principes permettant de rendre les processus et les produits plus prévisibles dès leur conception.

« La nature nous donne un aperçu du potentiel de la chimie, avec des matériaux capables de s’assembler spontanément, de réagir à leur environnement et de réparer les dommages », a déclaré Paul Anastas, directeur de programme de la Green Chemistry Initiative. « À mesure que nous approfondissons notre compréhension des principes qui sous-tendent ces phénomènes, nous pouvons commencer à les transposer dans les matériaux qui façonnent notre quotidien. Ces pôles réunissent les expertises nécessaires pour explorer des questions jusqu’alors insolubles et ouvrir de nouvelles perspectives d’innovation que nous commençons à peine à imaginer. »

Les scientifiques qui travailleront au sein de ces pôles de recherche s’attacheront à étudier les mécanismes à l’origine de ces phénomènes, ainsi que les conditions nécessaires à leur reproduction. L’objectif sera de dégager des principes généraux que les chercheurs pourront transposer à différents matériaux et procédés, afin de leur permettre de penser le cycle de vie complet d’un matériau, depuis sa fabrication et son utilisation jusqu’à sa fin de vie.

Ces pôles s’inscrivent dans le cadre de la Green Chemistry Initiative de la Fondation, dont le financement a récemment été porté à 196,25 millions de dollars sur une période de dix ans. Plus de 40 millions de dollars de subventions seront attribués à l’université George Washington, à l’Institut Max-Planck, à l’université McGill et à l’université du Kansas. Toutefois, les travaux ne se limiteront pas à ces quatre institutions. Au total, 19 universités et instituts de recherche, répartis dans huit pays, contribueront aux travaux menés au sein de ces pôles de recherche intégrés.

Un réseau de recherche interconnecté

Chaque pôle mettra en relation des chercheurs de plusieurs institutions et une institution principale supervisera la collaboration. Les équipes mutualiseront leurs expertises, leurs équipements de pointe et leurs ressources informatiques, afin d’étudier des questions qui dépassent les capacités d’une institution prise isolément. Les pôles s’appuieront sur les systèmes et les infrastructures de l’ensemble du réseau, mobilisant ainsi des ressources en nature dont la valeur totale est estimée à 656 millions de dollars.

Les quatre pôles échangeront également leurs découvertes, leurs données, leurs outils et leurs techniques dans leurs disciplines de recherche respectives. Un consortium dédié à la chimie verte permettra de souder ce réseau élargi et de faciliter la communication et la collaboration.

« Notre objectif est de transformer l’industrie chimique au moyen d’un cadre global permettant de concevoir des produits chimiques hautement performants tout en protégeant la santé humaine et l’environnement, grâce au recours à la chimie quantique et à l’intelligence artificielle », a déclaré Jakub Kostal, maître de conférences en chimie à l’université George Washington et directeur du Pôle pour une conception moléculaire plus sûre (« Safer Molecular Design Hub »). « La Green Chemistry Initiative de la Moore Foundation reconnaît que cette transformation commence par la façon dont nous concevons les produits chimiques, en intégrant dès le départ la sécurité et la performance au cœur de la conception des nouveaux produits. »

« La chimie de demain peut être source de richesse et de prospérité pour une population croissante, tout en protégeant les systèmes naturels dont nous dépendons. Cette opportunité ne peut pas se concrétiser à la faveur d’une avancée majeure unique, mais plutôt par le biais d’une transformation à l’échelle des systèmes », a déclaré Walter Leitner, directeur du pôle de recherche intégré dédié aux Systèmes catalytiques adaptatifs (« Adaptive Catalytic Systems Hub »), piloté par l’Institut Max-Planck pour la conversion de l’énergie chimique. « L’accent que nous mettons sur la catalyse adaptative pourrait rendre la production chimique plus flexible, en permettant aux procédés de s’adapter aux fluctuations des énergies renouvelables et à un éventail plus large de matières premières. Faire partie de ce réseau de recherche interconnecté nous aidera à transformer des découvertes fondamentales en applications concrètes ouvrant de nouvelles perspectives pour une chimie plus sûre et plus efficace. »

« Les interactions faibles peuvent influencer le déroulement d’une réaction et le comportement d’un matériau, en mobilisant bien moins d’énergie que les liaisons fortes, mais elles restent encore mal comprises », a déclaré Chao-Jun Li, directeur du « Beyond the Molecule Hub » de l’université McGill. « Comprendre et exploiter ces forces pourrait nous aider à concevoir des procédés chimiques moins énergivores, à obtenir les produits souhaités avec davantage de précision et à réduire la production de déchets, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la chimie verte. »

« Notre équipe fera progresser un nouveau paradigme en chimie, qui considère les mélanges complexes comme des systèmes pouvant être délibérément conçus et contrôlés, plutôt que d’être optimisés par tâtonnements », a déclaré Bala Subramaniam, directeur du Pôle dédié aux mélanges complexes (« Complex Mixtures Hub »), coordonné par l’université du Kansas. « Une telle approche nous permettra de mettre au point, de manière fiable, des technologies qui préserveront les précieuses ressources de notre planète pour les générations futures. »

« Le soutien de la Gordon et Betty Moore Foundation à la création de quatre pôles de recherche intégrés va permettre d’établir le cœur battant de la chimie verte de demain », a conclu Ben Feringa, lauréat du prix Nobel de chimie en 2016.

Renforcer l’impact des découvertes

Outre les pôles, la Fondation financera des projets satellites qui travailleront en étroite collaboration avec les pôles, afin de tester des idées et d’explorer des applications potentielles, tout en générant des résultats qui aideront les pôles à identifier des principes fondamentaux. Les découvertes circuleront dans les deux sens : les connaissances issues des pôles guideront les recherches des projets satellites, tandis que les résultats obtenus par les projets satellites viendront enrichir la compréhension des pôles.

Les recherches rendues possibles par la Green Chemistry Initiative pourraient ouvrir la voie à des avancées dans les matériaux, les procédés de fabrication et divers secteurs industriels. En publiant et en partageant leurs découvertes fondamentales, les équipes mettront à la disposition des chercheurs, des entreprises et des startups des connaissances sur lesquelles ils pourront s’appuyer pour relever leurs propres défis.

Ce potentiel s’inscrit dans la volonté du secteur de faire progresser la chimie verte. Dans une enquête menée en 2026 par Morning Consult pour le compte de la Moore Foundation, 75 % des responsables américains des secteurs de la technologie et de la recherche et développement se sont prononcés en faveur d’un accroissement des investissements dans la recherche et l’innovation dans le domaine de la chimie verte.

À propos de la Gordon et Betty Moore Foundation

Gordon et Betty Moore ont créé cette fondation afin de contribuer à un avenir meilleur pour les générations futures. Dans cette optique, la fondation soutient la recherche scientifique, œuvre à la préservation de l’environnement et veille à protéger le caractère unique de la région de la baie de San Francisco.

À propos de l’université George Washington

Située au cœur de la capitale fédérale et proposant également des programmes en Virginie, l’université George Washington (GW) a été créée par une loi du Congrès en 1821. Aujourd’hui, GW est la plus grande institution d’enseignement supérieur du District de Columbia. L’université propose des programmes de formation complets en arts libéraux, aux niveaux licence et master, ainsi que des cursus spécialisés débouchant sur des diplômes en médecine, santé publique, droit, ingénierie, éducation, commerce et affaires internationales. Chaque année, GW accueille une communauté étudiante diversifiée, réunissant des étudiants de premier cycle, de deuxième cycle et en formation professionnelle, originaires des États-Unis et du reste du monde.

À propos de l’Institut Max-Planck de conversion chimique de l’énergie

Conformément au principe directeur de Max Planck selon lequel « la compréhension doit précéder l’application », les travaux scientifiques menés à l’Institut Max-Planck pour la conversion de l’énergie chimique, situé à Mülheim an der Ruhr, en Allemagne, visent à acquérir une compréhension approfondie de la catalyse et des processus moléculaires essentiels à l’interconversion de l’énergie et des liaisons chimiques. Les connaissances ainsi acquises contribuent au développement de technologies durables fondées sur les énergies renouvelables et sur les matières premières renouvelables.

À propos de l’université McGill

Fondée à Montréal, au Québec, en 1821, l’université McGill figure régulièrement parmi les meilleures universités au Canada et dans le monde. Établissement d’enseignement supérieur de renommée mondiale, elle regroupe 12 facultés, 14 écoles professionnelles et propose 700 programmes d’études. Elle accueille plus de 40 000 étudiants, dont plus de 10 000 aux cycles supérieurs, et ses activités de recherche se déploient sur trois campus. McGill attire des étudiants provenant de près de 150 pays, ses 11 000 étudiants internationaux représentant 27 % de l’ensemble de sa population étudiante. Par ailleurs, plus de la moitié des étudiants de McGill déclarent avoir une langue maternelle autre que l’anglais, dont le français pour 20 % d’entre eux.

À propos de l’université du Kansas

L’université du Kansas (KU), classée parmi les établissements de recherche R1 selon la classification de la Fondation Carnegie, est un établissement d’enseignement supérieur qui accueille plus de 31 000 étudiants répartis sur cinq campus. Elle propose plus de 400 programmes d’études conduisant à l’obtention d’un diplôme ou d’un certificat, et dispose de près de 40 centres et instituts de recherche, soutenus par plus de 40 laboratoires de recherche principaux. Son excellence dans le domaine de la recherche est notamment reconnue par son appartenance à l’Association des universités américaines (Association of American Universities). Selon des classements récents, 55 de ses programmes universitaires figurent parmi les 50 meilleurs dans leur discipline au sein des universités publiques. En tant qu’université phare de l’État du Kansas, la KU accueille les seules écoles de médecine et de pharmacie de l’État. Elle abrite également l’une des deux seules facultés de droit du Kansas.

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