Dans le cadre de la collaboration entre l’Université Saint-Joseph de Beyrouth  (USJ) et le Collège de France de Paris, la Faculté des sciences a eu l’honneur d’accueillir le Professeur Marc Fontecave, membre de l’Académie des sciences française, président de la Fondation Collège de France et directeur du Laboratoire de chimie des processus biologiques au Collège de France, pour une série de conférences le 3 et le 4 Décembre 2019. Chimiste bio-inspiré des phénomènes naturels tels que la photosynthèse, le Professeur Fontecave exploite des approches multidisciplinaires se basant sur la biochimie, la biologie structurale et moléculaire ainsi que la chimie organique et inorganique afin de développer des catalyseurs et des dispositifs technologiques pour le stockage de l’énergie solaire sous forme chimique.

Au cours de trois conférences intitulées : « Chimie et défis énergétiques du 21^ème siècle », « Photosynthèse naturelle et photosynthèse artificielle » et « Que faire du CO2, de la chimie ! », Professeur Fontecave discuta l’accroissement de la demande d’énergie de manière durable ainsi que les différentes stratégies utiles pour la satisfaction de ce besoin, un sujet d’actualité et d’enjeu mondial.

En effet, avec l’accroissement excessif de la consommation de l’énergie à l’échelle mondiale, les ressources fossiles pour la production de l’énergie risquent d’être épuisées. Un autre problème imminent à l’exploitation de ces ressources réside dans l’augmentation des émissions de CO2 qui pose un vrai problème de réchauffement climatique ; les technologies de capture et de séquestration du CO2 n’étant pas assez développées de nos jours pour en limiter les dégâts. Face à ces défis, l’exploitation des énergies renouvelables, à savoir l’énergie hydrique, éolienne et solaire, se présente comme une véritable alternative. Toutefois, l’exploitation de ces énergies se trouve limitée par leur intermittence, en particulier pour l’énergie éolienne et solaire, ce qui pose un deuxième défi, leur stockage! 

Dans cette perspective, la photosynthèse, phénomène naturel exploité par les plantes, les microalgues et les cyanobactéries, pour la conversion de la molécule de CO2 en matière organique constitue une véritable source d’inspiration pour le stockage de l’énergie solaire. Ainsi, la biomasse représente une énorme réserve de molécules riches en énergie qu’il serait utile d’exploiter pour la production de biocarburants. La consommation de ces derniers continuera certes à produire du CO2 mais le cycle sera fermé du fait que le CO2 est lui-même la source de leur production. Bien que prometteurs, les biocarburants sont fortement critiqués à la base des très faibles rendements et des surfaces massives qu’il faudrait consacrer pour leur production.

Différentes technologies ont été développées pour la valorisation du CO2 et la limitation de sa décharge excessive dans l’atmosphère telles que sa conversion en polymères ou encore son exploitation pour la synthèse de la butenafine, un fongicide antimycosique. Enfin, la capture du CO2 et sa conversion par des réactions chimiques se présentent comme une autre alternative pour la limitation de ses émissions mais aussi pour la production de l’énergie. Ces stratégies pouvant être intégrées dans une approche de stockage de l’énergie intermittente. L’hydrogénation du CO2 pour la production du méthane en est un exemple. Cette réaction est développée à l’échelle industrielle pour la méthanation du CO2 issu des cimenteries en Chine. À savoir, la méthanisation, ou la digestion anaérobie de la matière organique pour la production de biogaz, composé à 70% de méthane et de CO2, qui peut servir pour la production de l’électricité et de la chaleur est une stratégie permettant la valorisation des déchets municipaux, agricoles ou agro-industriels. Enfin, les stratégies de recherche visent actuellement la mise en place de dispositifs de photosynthèse artificielle dont les pouvoirs de production d’énergie seraient même supérieurs à ceux de la photosynthèse naturelle.

De tels dispositifs sont en cours de développement, toutefois leur utilisation exige une importante amélioration de point de vue coût et rendement. C’est l’objectif visé par la stratégie de recherche du laboratoire du Professeur Fontecave. 

Par des présentations didactiques, à la pointe de la technologie scientifique mais également grand public, les étudiants de différentes formations de la Faculté des sciences ont profité des interventions du Professeur Fontecave et ont été sensibilisés à l’importance des stratégies de recherche visant le développement durable. Les cycles de conférences du Professeur Fontecave ont donné lieu à des débats et discussions particulièrement enrichissants qui ont relevé l’importance de l’exploitation des travaux de recherche pour le développement de technologies innovantes, une stratégie particulièrement adoptée par les équipes de recherche de la Faculté des des sciences de l' USJ.                                                                     

Laure El Chamy
Professeur associé,                                                                         
Coordinatrice du Master « Génomique et Protéomique Fonctionnelles »