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Conférence Yvon Gervaise Expertise et chimie analytique avancée ESCOM Compiègne le 7 février 2014

La conférence se concentre sur le rôle essentiel de l'expertise en chimie analytique, soulignant son impact sur la qualité, la sécurité et la conformité des produits, particulièrement dans le contexte des exigences sociétales croissantes. Elle aborde l'évolution des techniques d'investigation en réponse aux nouveaux défis réglementaires et environnementaux, ainsi que l'importance de l'approche multidisciplinaire dans l'évaluation des risques chimiques. Enfin, des retours d'expérience illustrent les exigences actuelles concernant les produits chimiques et leurs interactions avec la santé et l'environnement.

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COMPIEGNE CONFERENCE à l’ESCOM – 07/02/2014 EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE Evolution des moyens d’investigation, valeur ajoutée, mission et champ d’intervention multisectoriels et retours d’expérience « Toute expérience scientifique est une procédure d’interrogation de la matière » M. Yvon Gervaise Expert près la Cour d’Appel de Rouen Directeur SGS Multilab Rouen
L’EXPERTISE… QUEL ROLE TIENT-ELLE DANS LA SOCIETE ET DANS L’ECONOMIE? DIVERSITE ET EVOLUTION DES MISSIONS ET RETOURS D’EXPERIENCES L’EXPERT CHIMISTE LA CONFRONTATION A LA MATIERE • Connaissance de la matière et de ses interactions L’EXPERT CHIMISTE ET SON ROLE • Contribue à la manifestation de la vérité, cadre d’étude, ou de procédures civile ou pénale © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 2
L’EXPERT ET SES INTERVENTIONS L’EXPERT CHIMISTE INTERVIENT POUR CONTRIBUER A LA MANIFESTATION DE LA VERITE • Sur la conformité et la qualité d’un produit • Sur la nature, la cause ou l’ampleur (pollution, risque sanitaire, risque environnemental) L’EXPERT FAIT APPEL A SON EXPERIENCE (aspect opérationnel et scientifique de l’expertise) • Capacité d’approche globale précise et etayée • Maîtrise pratique des techniques d’investigation ->laboratoire • Connaissances des produits, des phénomènes physicochimiques « Clé et pertinence de l’intervention de l’expert : tout phénomène, tout produit, ou tout procédé possède une caractéristique chimique et une signature chimique ou biochimique. » © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 3
LES NOUVEAUX CHAMP D’INTERVENTION DE L’EXPERT CHIMISTE EN REPONSE A DE NOUVELLES PREOCCUPATIONS ET EXIGENCES PREOCCUPATIONS EN MATIERE DE QUALITE, DE SECURITE, ENVIRONNEMENT, DEVELOPPEMENT DURABLE ET D’INNOVATION • Nécessité des connaissances, des évaluations et des conclusions de l’expert EXIGENCES QUI SE TRADUISENT TOUT AU LONG DU CYCLE DE VIE D’UN PRODUIT, DEPUIS SA CONCEPTION, SON UTILISATION ET SON ELIMINATION ATTENTES DES OPERATEURS, COLLECTIVITES, JURIDICTIONS POUR CONNAITRE LA VERITE (nécessité d’un expert) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 4
L’EVOLUTION DE L’EXPERTISE ET DE SA NECESSITE : UNE RESULTANTE : • d’une demande sociétale se traduisant par un encadrement législatif de plus en plus important • d’une évolution en matière d’exigence clients et consommateurs, produits de plus en plus performants • une évolution des techniques expertales, à la mesure du perfectionnement des sciences analytiques (laboratoire ISO 17025) • Un champ d’investigation pluri-disciplinaire mettant en relation la chimie, l’environnement, la physico-chimie, l’écotoxicologie, la radioécologie, la sécurité alimentaire © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 5
EXPERTISE, INVESTIGATION, LABORATOIRE Quelles ont été les exigences pour l’intégration d’un laboratoire dans les processus globaux d’évaluation et d’expertise du risque à une échelle internationale ? aspect opérationnel aspect approche globale - multidisciplinarité aspect expertise technique aspect agréments et reconnaissance du laboratoire à l’international aspect connaissance des référentiels internationaux d’évaluation et des problématiques locales propres © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 6
Aspect expertise technique Contribution scientifique et technique équipe pluridisciplinaire d’experts (environnement – sécurité alimentaire – environnement – chimie) outils de laboratoire, perfectionnement et sophistication, arsenal analytique : - spectrométrie de masse - spectrométrie gamma - absorption atomique - technique séparative CPG, HPLC/MS/MS - électrophorèse - biologie moléculaire - écotoxicologie -… © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 7
Aspect expertise technique Contribution scientifique et technique connaissance de la matière : résultante d’une demande expertale multidisciplinaire • chimie • écotoxicologie • biochimie • radioactivité • biologie • physico-chimie • sécurité alimentaire • nutrition qualité de l’expertise à la mesure du perfectionnement des moyens d’investigation, connaissance des procédés, des phénomènes impliqués reconnaissance de l’expertise référencée par des accréditations, agréments et reconnaissances du laboratoire (exemple : BPL) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 8
Aspect expertise technique Evaluation du risque et expertise reconnue à l’international accréditations agréments nationaux et internationaux reconnaissance BPL les B.P.L. constituent une pratique réglementaire internationale (OCDE) elles ont été instituées pour régir les essais visant à fournir des données relatives à des propriétés, innocuité du point de vue de la santé humaine et / ou de l’environnement les B.P.L. s’appliquent à toutes les études de sécurité ayant trait à la santé et à l’environnement requises par la réglementation à des fins d’homologation ou d’autorisation de produits chimiques © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 9
Qu’apporte ces évaluations en préventif et en curatif ? En préventif • • • • Suivre la qualité et la sécurité du produit Eviter les litiges fournisseurs Assurer la traçabilité du produit Déterminer la conformité du produit En curatif • • • • Gérer les crises Identifier, quantifier Déterminer l’agent causal Aider à la décision par la gestion appropriée du risque © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 10
RETOURS D’EXPERIENCE DANS L’EVALUATION ET L’EXPERTISE DES PRODUITS : QUALITE, SECURITE et INTERACTION Evaluation de la conformité des produits 1- Nouvel enjeu, conformité des équipements électroniques, électriques (EEE 2002 95 CE) LSD (Limitation des Substances Dangereuses) » BFR (1000 ppm), métaux lourds (1000 ppm), Pb, Hg, Cr6, Cd 2- Détergent, nouveau règlement 648/2004 Contrôle de l’émissivité des produits Produits de consommation et nouvelles exigences du consommateur et média Aide déterminante à la gestion de crise Ex : sécurité alimentaire et dispositif européen rapid alert for food (EFSA) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 11
Evaluation du risque et détermination des liens de causalité Ex : produit de traitement des charpentes et altération du vin Ex 2 : altération de la performance de produit et relation risque chimique Identification de non-conformité et détermination de l’origine sur des produits de grande consommation Détermination origine pollution et intensité Différentes expériences d’un laboratoire reconnu BPL pour l’authentification de la qualité et de la sécurité des produits © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 12
EXPERTISE : INVESTIGATIONS ANALYTIQUES APPLIQUEES à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 13
Evaluations et expertises des formulations chimiques à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 14
Evaluation de la qualité et de la sécurité des produits chimiques : les nouvelles technologies à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 15
Dépouillement des résultats d’analyses et évaluation de la conformité produits à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 16
Evaluation du risque chimique et dosage des métaux lourds à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 17
Expertise et technique des dosages des matrices environnementales à SGS MULTILAB Rouen © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 18
Risque chimique et mesure de l’impact environnemental (unité écotoxicologie à SGS MUTILAB Rouen) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 19
Nouveaux outils LC/MS/MS à SGS MULTILAB Rouen pour la quantification chimique © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 20
APPROCHE GLOBALE DU RISQUE CHIMIQUE EN EXPERTISE Pluralité des interactions pour appréhender le phénomène dans sa globalité industrie agriculture environnement consommation santé concentration compartiment environnemental / dose d’exposition risque / risque sanitaire environnemental pollution et atteinte de la chaîne alimentaire polluant / contaminant (sécurité alimentaire) cycle de vie des produits : éco-testing / éco-conception biodégradabilité / substance toxique © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 21
Risques chimiques et domaines multisectoriels concernés PRISE EN COMPTE DES INTER-RELATIONS : L’EFFICIENCE DE LA PLURIDISCIPLINARITE AGRICULTURE - INDUSTRIE - ENVIRONNEMENT CONSOMMATION - SANTE • Du mode d’élevage au produit fini (de l’auge à l’assiette) • Du mode de culture au produit fini (de la fourche à la fourchette) NECESSAIRE PRISE EN COMPTE : • Relation de l’environnement à la santé • Relation de l’aliment à la santé CHIMIE-ENVIRONNEMENT-SANTE : • Qualité et Sécurité des produits chimiques • Nouvelle exigence du système REACH • Exposition au risque / risque d ’exposition © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 22
Quels sont les facteurs et les enjeux techniques, économiques, réglementaires, dans les différents secteurs de l’économie ? Agroalimentaire Environnement Chimie © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 23
Facteurs de référence du risque chimique dans la filière agro-alimentaire Quelques exemples • dioxine, PCB • Résidus de pesticides et de dérivés ( UDMH, Alar ) • Additifs • Métaux lourds • Résidus d’antibiotiques • H.P.A • RadioNucléides • Oléanilide ( toxique oil syndrome ) • Protéines allergènes • Protéines exprimées par OGM • Les risques bactériologiques comme la listéria • Tout contaminant chimique... © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 24
L’enjeu réglementaire du risque chimique dans l’agroalimentaire Codex alimentaire sous l’égide du G.A.T.T et de l’O.M.C ( Organisation mondiale du commerce ) Législations: • F.D.A, U.S.D.A et C.F.R aux USA • Directives CEE • Autorité Japonaise • Gosstandard pour la fédération russe Tout pays peut prendre des mesures spécifiques sur la base d’un fondement scientifique pour protéger ses populations. AFSSA, INVS, JORF Livre Blanc sur la sécurité alimentaire : Bruxelles 12 janvier 2000 COM ( 1999 ) 719 firial © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 25
Risques chimiques et enjeux sur la filière agroalimentaire Produits agricoles • Pour les produits agricoles, le micro polluant qui se transforme en microcontaminant ( métaux lourds, dioxine ) • Le résidus de produits de traitements pesticides. • Mycotoxines : Stockage, récolte Produits alimentaire transformés • La contamination accidentelle lors du process. • La génération du fait de process, ex: Benzoapirène lors de la torréfaction du café. • Interaction contenant - contenu • Ajout d’additifs, conservateurs, colorants. • Contamination frauduleuse ( huile frelatée ), corps gras © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 26
Risques chimiques et enjeux sur la filière agroalimentaire Recherche ciblée de contaminants - Métaux lourds et valorisation agricole de boues de station d’épuration - PCB / dioxine Caractère lipophile : Origine endogène / Origine exogène - Radioactivité naturelle / artificielle - Mycotoxines : fonction du substrat et du climat - Antibiotiques : mode d’élevage © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 27
Risques chimiques et enjeux environnementaux et économiques Risque qualité de l’air extérieur Risque qualité des sols • Sols pollués par des activités industrielles • Contamination d’origine environnementale des aliments Risque lié aux contaminations de l’eau Risque lié aux substances chimiques présentes dans le milieu professionnel Risque lié aux susbtances chimiques présentes dans les produits de grande consommation (désodorisants, détergents…) Risque spécifique : contamination, altération, biens de consommation © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 28
Nouvelle approche de l’évaluation environnementale : nécessité et apport des tests écotoxicologiques pour l’évaluation du risque chimique Qu’est-ce que l’écotoxicologie : • Evaluation du devenir et des effets des agents toxiques dans les écosystèmes. L’écotoxicologie en réponse à quelles nécessités : • Eau – Directive eau 2000/60/CE – Programme RSDE MEDD – Connaissance et quantification de l’impact sur l’écosystème • Sol – Évaluation des sols pollués • Déchets – Caractérisation des déchets suivant paramètre H14 – Valorisation déchet et sédiment Exemple d’application : Evaluation de l’écotoxicité d’un affluent d’une ICPE. © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 29
Risque chimique et enjeux pour l’industrie chimique Quelles approches, quels outils d’évaluation du risque chimique ? L’approche produit / vecteur / exposition dans la gestion du risque chimique Pertinence et optimisation de vos plans de surveillance face aux nouvelles obligations réglementaires (C.M.R., document unique décret 2001-1016, fiche et dose d’exposition 2003-1254 du 23 décembre, REACH) Qu’apportent les nouvelles techniques d’analyses HPLC/MS/MS et GC/MS/MS pour l’identification et le dosage des composés cibles, ainsi que la mesure VLEP Illustration de la stratégie analytique / Panorama européen. © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 30
Maîtrise du risque et enjeux pour l’industrie chimique Objectif de la mesure des expositions - Répondre aux obligations réglementaires - Analyser le risque chimique aux postes de travail - Déterminer si le risque chimique est acceptable ou pas - Évaluer l’efficacité de la prévention Objectif conformité de leur produit Notion de LSD (Limitation des Substances Dangereuses) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 31
Traçabilité des expositions: quelle démarche? L’approche produit/vecteur/exposition dans la gestion du risque chimique Ecosystème Environnement L’Homme Produits Sources Inventaire produit, classification Vecteurs Air, contact L’écosystème Poste de travail et habitat CMR, air intérieur © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 32
Traçabilité des expositions: quelle démarche? Caractéristiques de l’exposition Contact - direct - indirect Molécule chimique - minérale - organique Forme - gazeuse - liquide - solide Exposition Effet toxique - dose - temps de contact - quantité ingérée, inhalée © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 33
QUELS OBJECTIFS A ATTEINDRE Répondre aux obligations réglementaires • Evaluation des risques – Mesurage – Prévention - Traçabilité Analyser le risque chimique aux postes de travail Déterminer si le risque est acceptable ou pas • (comparaison VLEP indic / réglementaire) Évaluer l’efficacité de la prévention, EvRc (outil d’aide à la décision) Connaître quantitativement les niveaux d’exposition par inhalation © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 34
MISSION DU LABORATOIRE DANS L’EXPERTISE RETOUR D’EXPÉRIENCE : EXPERTISE INCENDIES CRIMINELS © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 35
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INNOVATION ANALYTIQUE ET EXPERTISE AU SERVICE DE LA CHIMIE VERTE Contexte de ce cours : 2 enjeux • • Chimie durable (Sus Chem : Sustainable Chemistry) Chimie du végétal : enjeux et perspectives 1) Valorisation agro-ressource 2) Valorisation agro-alimentaire – Biochimie, allégation, système 4S (Satisfaction, Santé, Sécurité, Service) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 55
CHIMIE DURABLE Chimie verte : définition • Chimie du végétal – 50 % principe de la chimie verte chimie verte – – – Recours aux ressources renouvelables Réduire l’empreinte carbone Mise au point de procédés économes (enzymes, levures) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 56
CHIMIE DU VÉGÉTAL ET LEVIERS D’INNOVATION Recherche et développement • Polymère de performance – Huile de ricin – Arkema polyamide La règlementation qui restreint l’utilisation de certaines substances • L’isosorbide de Roquette dérivé de l’amidon et qui remplace certains phtalates • Les mousses de polyuréthane pour les automobiles plus « verte » La demande de marchés sensibles pour les produits issus du végétal • Soins : Europerlan de Cognis, cire qui donne un aspect nacrant aux shampoing et gels douches • Hôpitaux et crèche : revêtement de sols biosourcés • Agronomie : guar modifié pour les traitements phytosanitaires de précision © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 57
PORTEFEUILLE MOLÉCULAIRE / LES FORMULES DE BASE Tout un portefeuille d’innovation se développent, stimulé par la nécessité de réduire la dépendance au pétrole et par les exigences de développement durable. LES FAMILLES DE BASE Les amidons et dérivés - Sucres - Alcools - Polyols - Poudres Les lipides et dérivés - Triglycérides - Glycérol - Esters - Acides Les protéines et dérivés - Formes variées - Acides aminés -… La chimie du bois - Lignine - Cellulose - Colophane - Essence de térébenthine - Terpènes - Résines © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 58
DES RESSOURCES COMPLÉMENTAIRES, RENOUVELABLES BIOMASSE - Huiles - Amidon - Lignine - Cellulose - Protéine - Résines… - Alcools - Acides gras - Fibres - Polymères - Acide succinique - PLA - Ac Acétique - Polyols - Isosorbide - Terpènes - Flavonoïdes - EMC © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 59
UN EXEMPLE DE MOLÉCULE PLATEFORME : L’ACIDE SUCCINIQUE Plastiques biosourcés Produits pharmaceutiques Solvants Plastifiants Exhausteurs de goût Agents de surface et pigments Polyuréthane Métallisation Pyrrolidones 1,4 BDO/THF Produits anti-gel © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 60
DÉTERMINATION DU CONTENU BIOSOURCÉ PRINCIPE POUR LES PRODUITS DE SYNTHÈSE Test C14 Enregistrement échantillonage (ASTM 6866) Contenu en carbone biosourcé Déposant Déclaration produit et info process Analyse élémentaire Composition élémentaire Vérification certification Laboratoire Certificateur Contenu biosourcé © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 61
AGRO-INDUSTRIE, UN PROCESSUS GENERIQUE Intrants AGRO-RESSOURCES Produits finis AGRO-RESSOURCES Transformation AGRO-RESSOURCES CO-PRODUITS Agro-ressources = Matières premières d’origine végétale ou animale © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 62
BIOETHANOL Eau Drêches DDGS Huile Blé Pomme de terre In Maïs (53%) out Broyage humide Amidon In Sucres Betterave sucrière Canne à sucre Isobutylen Biomasse In out Bioethanol Fermentation anaérobie In Réactions biochimiques Out ETBE Ether éthyle tertiobutyle In Addition 15% max out Extraction CO2 Bioethanol/ biomethanol addition à 5% Biocarburant Eau Pellets © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 63
BIODIESEL Solvants NaOH Méthanol Bioéthanol Colza Tournesol In Pomme out Broyage Extraction Huile In out Biodiesel In Addition out Transestérification Soja Tourteaux Huile brute Huile raffinée Glycerol Biocarburant © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 64
BIODIESEL © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 65
BIODIESEL © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 66
CHIMIE VERTE – CHIMIE DU VEGETAL Définition : « Ensemble des principes et techniques permettant de réduire ou éliminer l'usage ou la formation de substances dangereuses et/ou toxiques dans la conception, la production et l'utilisation des produits chimiques » Eco-conception appliquée au domaine de la chimie industrielle (carburants, plastiques, cosmétiques, additifs…) Cycle de vie des matériaux/produits © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 67
AVANTAGES ENVIRONNEMENTAUX Ressources fossiles et Réchauffement climatique • Réduction/ suppression des prélèvements de pétrole et minéraux • Réduction des émissions de GES • Process plus sobres en énergie Ecosystèmes et biodiversité Préservation de la Santé humaine Valorisation des déchets et co-produits • Limitation des pollutions • Mat.1ères et additifs non toxiques • Transformation des déchets en ressources (eau, air, sol) • Non écotoxicité en fin de vie (lixiviats, résidus de biodégradation) • Moindre dégradation des écosystèmes lors de l’extraction des MP (SVHC, perturbateurs endocriniens, vPvB, … • Non toxicité à l’usage et dans le temps • Économie de matières 1ères • Pas de compétition avec les cultures vivrières © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 68
BIO-PLASTIQUES ET BIO-COMPOSITES 4 catégories d’agro-ressources Amidon Huiles végétales Sucre Lignocellulose Synthèse des bioplastiques © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 69
EXEMPLE DU POLYAMIDE 11 - RILSAN® NH2 Acide amino-11 undécanoïque Graines de ricin 85% acide ricinoléique PA 11 20/90% bio-sourcé 52% bio-sourcé 100% bio-sourcé © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 70
EXEMPLE DU BIOMAX® PTT 1100 Amidon 1,3 bio-propanediol Maïs Acide téréphtalique Pétrole 37% bio-sourcé © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 71
EXEMPLE DU BIO-PET mélasse (co-produit de canne à sucre) mono éthylène glycol (MEG) 22,5% bioPET (biosourcé) 52,5% PET (primaire) pétrole Acide téréphtalique 25% r-PET (secondaire) Plastique recyclé © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 72
EXEMPLE DU COMPOSITE LINTEX® Lin technique Fibres de lin Longues Pétrole Résine PP ou résine Epoxy Nautisme (Kayak…) Fibres non tissées + résine PE Fiber Shell® EcoFiber 50% fibres tissées + résine PA © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 73
Le Carbone 14 : un traceur Période radioactive du 14C : 5730 ans Émetteur β © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 Source:74 http://earthsci.org/
LE CYCLE DU CARBONE 14 • Piégeage du 14CO2 par les organismes vivants • A la mort de ces organismes, désintégration du 14C en 14N © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 Source:75 http://earthsci.org/
LA NORME ASTM-D6866 Méthode Appareillage Méthode de calcul Méthode A: - Oxidizer Comparaison au 14C SRM acide oxalique, traité comme un échantillon Piégeage CO2 puis LSC (Liquid Scintillation Counting) Méthode B: AMS (Accelerator Mass Spectrometry) + IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometry) Méthode C: Synthèse de benzène puis LSC (Liquid Scintillation Counting) - Compteur scintillation liquide - Oxidizer - AMS - IRMS - Unité de synthèse de benzène - Compteur scintillation liquide Mesure des ratios 14C/ 12C et 13C/ 12C et comparaison aux ratios 14C/ 12C et 13C/ 12C de matériaux de référence Comparaison au 14C SRM acide oxalique, traité comme un échantillon © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 76
PRINCIPE DE L’ANALYSE 3- émission d’un e- (particule β ) lors de la désintégration du 14C en 14N 2- formation de 12CO et 14CO 2 2 1- combustion de l’échantillon : 4- comptage du nombre d’e- émis par scintillation liquide C + O2 → CO2 Source : www.signonsandiego.com Principe de la scintillation liquide © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 77
Nombre de désintégrations par min. et par g. de carbone PRINCIPE DU CALCUL 13,44 Origine végétale 10,08 calcul du pourcentage de carbone d’origine biosourcée d’après la courbe de décroissance radioactive (// datation au 14C) 50% CO2 biomasse 6,72 25% CO2 biomasse 12,5% CO2 biomasse 3,36 T 0,00 0 2T 3T 5730 11460 17190 Origine chimique 22920 28650 34380 40110 temps (années) © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 78
MESURE DU 14C : EXEMPLE DE RÉSULTAT & INTERPRÉTATION 74% du CO2 produit pendant la combustion est d’origine biologique, 26% est d’origine fossile 74% du carbone total de l’échantillon est d’origine biologique et 26% d’origine fossile 26% Fossil 74% Biomass L’incinération de l’échantillon (~ déchet) produit : 26% de CO2 créé 74% de CO2 bioressourçable D’origine biologique ≠ biodégradable Indique la proportion de carbone d’origine biologique et d’origine pétrochimique © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 79
CONCLUSION : EXPERT CHIMISTE UN DEFI POUR LES INGENIEURS CHIMISTES Science et technique enrichissent et animent en permanence la réflexion de l’expert A l’ère du numérique l’expert participe et contribue à des échanges et mises à jour des connaissances grâce à sa formation, son expérience et les interactions dans la communauté des Ingénieurs et scientifiques L’expert chimiste intègre des aspects techniques, réglementaires et scientifiques en pleine évolution. Outre ses services à la justice, il apporte un concours précieux d’aide à la décision en matière de qualité, sécurité des produits, gestion de crise et d’innovation produit © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 80
Merci de votre attention « Toute expérience scientifique est une procédure d’interrogation de la matière » Yvon GERVAISE yvon.gervaise@sgs.com @expertscience : http://twitter.com/expertscience http://expertscience.over-blog.com https://plus.google.com/+YvonGervaise Directeur, SGS Multilab Rouen http://slideshare.net/expertscience 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 – 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 www.sgsgroup.fr © SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise – CONFERENCE EXPERTISE ET CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE / ESCOM – 07/02/2014 81