L'avenir de la planète dépend de l'évolution du climat et des sources d'énergie utilisées et utilisables dans le futur. Comprendre les problèmes à résoudre pour faire les choix et les efforts nécessaires concerne tous les habitants de la Terre. Avec Max et Léa découvre Le bilan des plus récentes études du changement climatique Notre futur énergétique et les nouvelles sources d'énergie utilisables Comment nous pourrons effectivement réaliser cette transition énergétique et nous protéger du réchauffement climatique Max et Léa vont t'aider à comprendre les problèmes qui restent à résoudre par les chercheurs des universités et de l'industrie et les difficultés et les efforts à faire qui nous concernent tous. Tu verras que la chimie intervient partout dans le domaine du climat comme dans celui de l'énergie et que notamment les chimistes sont au service de la transition énergétique à travers de nombreux métiers qui se développent et se diversifient. Les fiches professionnelles te permettront de mieux les connaître. Enfin avec le coin des jeux, tu pourras en t'amusant tester tes connaissances en chimie et en mathématiques.

La chimie, l'énergie et le climat

Les meilleures projections actuelles font état que 70% au moins de la population mondiale sera citadine en 2050. Comment faire en sorte gue ces villes offrent à tous non seulement les services essentiels que sont l'eau, l'énergie et l'assainissement, mais aussi des conditions de vie favorables à leur bien-être, leur épanouissement et à la santé, c'est-à-dire par exemple prendre les mesures nécessaires pour lutter contre le bruit, la chaleur, la pollution ou pour faciliter la mobilité ? Le XXIe siècle sera le siècle des villes, où architecture et urbanisme doivent associer modernité, racines culturelles et diversité des modes de vie. Bien vivre en ville impose des mesures à prendre en compte pour préserver les conditions sanitaires et améliorer le bien-être des habitants. La ville interconnectée optimise la gestion des conditions sanitaires, de la mobilité, de l'usage de l'eau et de l'énergie. La végétation urbaine intervient directement sur la composition atmosphérique et le bilan des pollutions. On sait répondre à la demande croissante d'eau potable malgré la dégradation de la qualité des ressources accessibles. On sait transformer les déchets urbains en ressources énergétiques. La croissance urbaine est une réalité qui nous concerne tous, les défis techniques et organisationnels qu'elle pose sont considérables et le plus souvent transdisciplinaires, mais la chimie y joue toujours un rôle important. Dans cet ouvrage, des réalisations de pointe et des projets avancés sont présentés sur ces questions par les meilleurs spécialistes. L'avenir créé par ces recherches et ces nouvelles technologies sera celui d'un citoyen devenu maître de son environnement, suffisamment informé sur les noeuds de circulation pour choisir son itinéraire, sur les points de pollution du moment pour les éviter, et assez informé pour gérer des consommations de fluides (chauffage, climatisation, électricité, eau, énergie, communication). Grâce aux nombreux recours à la chimie nécessités par ces nouvelles technologies, il deviendra capable d'agir efficacement et non plus de subir un environnement incontrôlable.

La chimie et les grandes villes

On rencontre les nanotechnologies partout : dans nos smartphones, les nouveaux médicaments, l'alimentation ou les cosmétiques, dans les nouveaux matériaux pour le bâtiment, l'automobile ou l'énergie. Ils intriguent, ils inquiètent, ils enthousiasment, mais que sont- ils ?

Cet ouvrage reprend les exposés d'experts de l'industrie et des laboratoires qui font comprendre les propriétés étonnantes et prometteuses des nanomatériaux. Le thème coordinateur de ces exposés est l'utilisation de la chimie dans tous ses aspects - organique ou supramoléculaire pour la nanomédecine, inorganique ou polymères pour la nanoélectronique -, sa puissance d'innovation et son rôle clé pour mettre à notre disposition cette spectaculaire richesse de propriétés.

Les questions sur la sécurité des nanomatériaux ne sont pas absentes : on voit le soin qui est déployé dans les laboratoires pour qu'ils soient caractérisés et pour mesurer les risques potentiels évalués. L'ambigüité première (les nanomatériaux sont-ils utiles ? Ou dangereux ?) nous confronte à nous-mêmes : sommes-nous pour le progrès ? Ou sommes-nous en face d'innovations au simple but de développer la consommation ?

De quoi apprendre le nouveau monde technologique et réfléchir !

Chimie, nanomatériaux, nanotechnologies

Le réchauffement de la planète est une réalité aujourd'hui identifié comme majeure pour la population de la Terre. Il apparaît deux raisons impératives de modifier nos façons de vivre : limiter le réchauffement de l'atmosphère et nous adapter aux changements climatiques inéluctables. Pour cela, il convient de comprendre les causes de ce changement climatique qui sont complexes : de l'intensité du rayonnement solaire, liée à des variations astronomiques de long terme, aux émissions gazeuses dans l'atmosphère, d'origines naturelles (volcans) ou anthropiques (industrie, transports). Il faut ensuite comprendre comment ces facteurs modifient le climat, prévoir les évolutions, anticiper les changements pour tenter de parer aux principaux dommages. Les gaz envoyés dans l'atmosphère créent, par une chimie complexe, des aérosols qui modifient l'intensité du rayonnement solaire, ou, à l'instar du gaz carbonique, inhibent l'évacuation de l'énergie de la Terre par effet de serre... Par des mécanismes chimiques complexes, le réchauffement touche la vie sur Terre : végétale ou animale, terrestre ou marine, bref tout ce qui fait l'environnement de l'homme et doit être compris et anticipé. Pour s'adapter à ces changements vitaux inéluctables, la chimie a mobilisé ses compétences. Puisque les "énergies renouvelables" sont intermittentes, la chimie fournit les moyens de la stocker (nouvelles batteries...) ; puisque les transports doivent épargner le pétrole, elle propose d'autres carburants (hydrogène, biocarburants) ; elle développe de nouveaux matériaux pour des véhicules plus légers et moins gourmands ; elle propose d'utiliser le gaz carbonique comme matière première pour une nouvelle chimie organique ou pour élever des microalgues qui pourront fournir elles-mêmes d'intéressants biocarburants. Ces recherches de compréhension et d'innovations sont exposées dans ce livre par des professionnels de haut niveau, actifs sur ces sujets dans l'industrie ou la recherche publique. Sa lecture facilite la compréhension de ces changements considérables que nous sommes en train de vivre.

Chimie et changement climatique

A en juger par le succès que rencontre à chacune de leurs éditions, le salon de l'automobile, le salon de l'aéronautique du Bourget ou les nombreuses expositions organisées sur les transports, cet ouvrage concernera des lecteurs de tous âges et d'occupations variées. La voiture surtout, mais aussi les transports en commun et le transport aérien, ont pris une telle place dans nos existences que les perspectives de crise ouvertes par la question de l'énergie sont causes de vives préoccupations chez tous les citoyens et toutes les collectivités. Des efforts de recherche très importants et variés sont consacrés par de nombreux acteurs, publics et privés, pour découvrir et mettre au point des réponses techniques aux transformations imposées par la raréfaction et le renchérissement de l'énergie, et par la demande sociale en matière de développement durable. Les thèmes explicités dans cet ouvrage ont pour une bonne part trait aux moyens d'économiser l'énergie : nouveaux matériaux pour alléger les structures, mise au point de carburants plus efficaces et moins polluants, développement de batteries pour la propulsion électrique. Chaque fois, le rôle central de la chimie apparaît et illustre la vigueur et la fécondité de la science et de la technologie chimiques. La place des transports, non pas comme un simple utilisateur d'énergie, mais comme un acteur participant - par exemple par ses capacités de stockage - à la gestion de la question énergétique ou - par exemple en "recréant" de façon nouvelle cette "route" qui est depuis toujours la base de nos campagnes - à l'aménagement de nos territoires. Exposés par des professionnels de l'industrie ou de la recherche publique, concrets et actifs sur ces sujets, ce livre fera progresser les lecteurs qui disposent d'une formation scolaire de base en matière scientifique et leur facilitera la compréhension du monde de demain.

Chimie et transport

La mer a toujours fait rêver les hommes. Depuis l'Antiquité, ils ont exploré, commercé, vécu grâce à la mer. C'est d'elle qu'est venue la découverte des nouveaux mondes: jadis l'Orient des épices puis l'Amérique ; au XXe siècle, le développement de la civilisation du pétrole, du commerce mondial.
Mais la mer ne peut se réduire aux espaces marins qui constituent cet irremplaçable milieu de communication : c'est un monde en soi dont les immenses profondeurs fascinent et intimident encore l'humanité - le rêve de Jules Verne.

La science s'est penchée sur ce monde, au cours de la dernière génération et toujours davantage ; elle lui découvre une extrême richesse - l'incroyable diversité de la vie marine, les ressources minérales insoupçonnées des grands fonds - mais aussi d'une extrême fragilité, d'une chimie délicate. « Chimie », le mot est lâché : les équilibres chimiques et la diversité des éléments qui font la mer conditionnent au-delà de son évolution le devenir même de toute notre planète. La chimie contient les clefs qu'il nous faut connaître pour vivre en harmonie avec elle pour le bien de l'humanité.

Des spécialistes de l'exploration et de l'étude scientifique de la chimie de la mer nous présentent ici comment les scientifiques peuvent : «comprendre la mer », ses courants profonds planétaires et séculaires qui jouent le rôle clef dans nos prévisions sur le changement climatique ; comment aussi les hommes peuvent « profiter de la mer » en y trouvant les ressources minérales (mais seront-elles exploitables ?) pour lesquelles nos continents nous promettent la pénurie, ou biologiques par des substances nouvelles promesses de bienfaits (médicaments par exemple). Mais ici comme ailleurs, sur mer comme sur terre, nos comportements sont bien irresponsables en matière d'environnement et une troisième partie de cet ouvrage, « la chimie pour aider la mer », appelle à l'utilisation de techniques pour lutter contre la pollution.

Voilà un bel ouvrage de sciences qui vise à faire comprendre le fonctionnement des océans, et leurs enjeux économiques et environnementaux. C'est un livre de scientifiques, dense, documenté, sérieux, mais accessible dès lors qu'on a gardé quelques souvenirs des classes de physique et chimie du lycée. (Magazine DDM)

La Chimie et la Mer

Acteurs ou bénéficiaires, nous sommes tous spectateurs sidérés de l'ampleur des progrès de la médecine. Ils sont la conséquence des découvertes du XXe siècle, en particulier sur la biologie moléculaire et le génome. La recherche du XXIe siècle a ensuite pu bouleverser nos connaissances sur le fonctionnement du vivant au niveau moléculaire et sur l'extraordinaire ingéniosité des mécanismes moléculaires en jeu.

Des spécialistes présentent et expliquent ces connaissances qui ont permis tant de réalisations thérapeutiques et ouvert tant de perspectives. On verra par exemple comment elles permettent d'identifier et de bloquer les effets nocifs des dysfonctionnements moléculaires, comme ceux qui conduisent à l'apparition de métastases dans les cancers. 

Tout ce qui est « molécule » est « chimie », et les collaborations entre biologie, médecine et chimie sont si essentielles que sans elles, rien ne serait arrivé. Cela est vrai pour les nouvelles thérapies, ainsi que pour la recherche pharmaceutique. Les méthodes d'analyse chimique ouvertes par le numérique (le criblage des molécules) lui donnent une efficacité presque inimaginable. 

La recherche fondamentale se traduit souvent par des innovations industrielles. L'apparition de l'inquiétant coronavirus (Covid-19) jette une lumière spectaculaire sur les besoins en nouvelles thérapies, avec l'objectif de vaccins et de traitements.

Chimie et nouvelles thérapies

Il se passe en biologie de synthèse ce qui s'est passé en chimie aux siècles précédents. La connaissance des éléments chimiques, de la nature des réactions et des liaisons chimiques a conduit à l'explosion d'une industrie

chimique qui a bouleversé nos vies quotidiennes.

Aujourd'hui la connaissance du génome d'un organisme et la capacité de le modifier profondément ou même d'insérer des gènes qui n'existent pas dans la nature (ingénierie du génome) permettent le contrôle de fonctions biologiques complexes de cet organisme vivant. 

La biologie de synthèse sait ainsi amener les organismes simples (bactéries, levures) à « faire le travail » qu'on souhaite, comme produire un médicament ou réaliser des réactions chimiques autrement inatteignables. Elle donne ainsi progressivement naissance à une toute nouvelle branche industrielle capable de bouleverser tant la gestion de la santé (médicaments, diagnostics) que celle de l'environnement (gestion des ressources ou gestion des déchets organiques).

Des chercheurs et des industriels viennent ici expliquer d'une manière compréhensible, appuyée sur des exemples, leurs recherches et leurs réalisations. Les perspectives de la biologie de synthèse - si impressionnantes qu'on la qualifie souvent de créatrice de nouveaux organismes vivants parce qu'elle crée de nouveaux génomes donc de nouvelles machineries enzymatiques - apparaissent dans un contexte concret.

Chimie et biologie de synthèse - Les applications

La lumière est partout et la chimie est partout. Mais ces deux entités se rencontrent-elles alors que l'une est immatérielle et l'autre constitutive de tous les objets ? Oui, bien sûr ! Cela s'est d'abord manifesté dans les sources naturelles que sont le soleil, les éclairs ou quelques rares espèces vivantes, puis par le feu dont la domestication a transformé l'existence. Et puis la vie ? Elle n'existerait pas sans lumière par l'intermédiaire de la chimie. Cette situation annonçait une avalanche de révolutions techniques ; elle est encore en cours et continue à bouleverser nos vies, en particulier par les écrans (télévision, téléphones, ordinateurs.), mariages savants de lumière et de chimie !

La première partie de l'ouvrage campe les bases du domaine (photochimie, nouveaux matériaux) puis aborde deux grandes énigmes : l'infl uence de la lumière du jour sur nos humeurs (rythmes circadiens) et l'origine de la vie (chimie intra-galactique).

Une deuxième partie présente cette extraordinaire invention qu'est le laser, qui est venu bouleverser le domaine chimie et lumière. Par ailleurs, lumière et couleur, c'est évidemment indissociable. Cela est illustré par les merveilleuses créations de la nature qui inspirent nos écrans.

La troisième partie traite d'applications industrielles. On y présente l'effet photovoltaïque et ses nouvelles versions, puis on revient sur les surprenantes applications industrielles des lasers qu'on croirait réservées à la science-fiction. L'ouvrage est conçu pour un public doté d'une culture scientifique de base. Les treize chapitres sont écrits par les meilleurs spécialistes en charge des importants développements actuels et qui se sont tous attachés à rester accessibles.

Chimie et lumière

Le plein usage de nos cinq sens : goût, odorat, toucher, vision et ouïe est un bien particulièrement précieux pour chacun d'entre nous. Ils contribuent, chacun dans son registre propre, quotidiennement et de manière décisive à la qualité de notre vie et de nos relations avec notre entourage. Corrélativement les pathologies qui peuvent les affecter sont très handicapantes. Parce qu'ils sont source de profondes satisfactions et motivations, notre comportement y est très sensible. Aujourd'hui, ce que l'on appelle le « design sensoriel » est ainsi devenu un outil de promotion de vente important. L'objectif de ce livre est de faire mieux connaître et comprendre ce que sont la neurochimie, la chimie et la physicochimie sensorielle et leurs nombreuses et récentes applications pour préserver et satisfaire nos cinq sens et résoudre les défis.

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