Contact :

Mlanie BourletCNRS, Dlgation Nord-Pas de Calais et PicardieEspace Recherche et Innovation2 rue des CanonniersCS6000959046 Lille CedexTl : 03 20 12 58 04melanie.bourlet@dr18.cnrs.frhttp://www.dr18.cnrs.fr

Accs : Mtro ligne 1, Direction : 4 Cantons - Grand Stade,Station : Cit Scienti!que - Pr. Gabillard

Signature de la convention instituant le site miroir de lUnit Mixte Internationale

Eco-ef!cient products & processes laboratory

26 fvrier 2013

Invitation

CNRS Images

Btiment C15

Rgis RauDirecteur de lInstitut de Chimie du CNRS

Patrick MaestroDirecteur scienti!que

Solvay

ont le plaisir de vous convier la Signature de la convention instituant le site miroir de lUnit Mixte Internationale

Eco-ef!cient products & processes laboratory

le mardi 26 fvrier 2013 14 heures

Universit Lille 1Btiment C15, amphithtre 4

Avenue Paul Langevin, Cit Scienti!queVilleneuve dAscq

Rponse souhaite avant le 19 fvrier 2013 :melanie.bourlet@dr18.cnrs.fr

Philippe RolletPrsident de lUniversit Lille 1

Sciences et Technologies

Franoise PaillousDlgue Rgionale du CNRS en Nord-Pas de Calais

et Picardie

Unit Mixte Internationale (UMI)Les units mixtes internationales sont places sous la responsabilit conjointe du CNRS et de ses par-tenaires qui peuvent tre institutionnels, industriels, franais ou trangers. Cette structure de recherche regroupe dans un mme laboratoire des personnels du CNRS et des institutions partenaires. LUMI peut tre implante en France ou dans le pays partenaire.

Site miroir : Antenne dune UMI, le site miroir favorise laccueil de chercheurs trangers partenaires en France.

Le CNRS et la socit Rhodia (Solvay depuis 2012) ont sign le 13 septembre 2011 une convention portant sur la cration dune Unit Mixte Internationale (UMI). Cette unit intitule Eco-ef!cient products & processes laboratory, en partenariat avec lENS de Lyon et lEast China Normal University (ECNU), est localise dans les locaux du centre de R&I de Solvay Shanghai.

Cette unit est la premire Unit Mixte Internationale (UMI) en Chine ddie la chimie verte, une thmatique prioritaire pour le CNRS et Solvay.

Sur la base de lexcellence des recherches menes Lille dans le domaine de la catalyse, les partenaires fonda-teurs de cette UMI (Solvay et le CNRS) ont propos lUniversit Lille 1 Sciences et Technologies de sassocier cette aventure scienti!que internationale, permettant ainsi dallier partenariats acadmiques et industriels sur le territoire franais.

sous la prsidence de Dominique Bur

Prfet de la rgion Nord-Pas de Calais, Prfet du Nord

Daniel PercheronSnateur du Pas-de-Calais

Prsident du Conseil rgional Nord-Pas de Calais

1"2"

Eco'Efficient"Products"and"Processes"Laboratory"Unit"de"Catalyse"et"Chimie"du"Solide"(CNRS/"Universit"de"Lille"1/"ENSC"Lille/Ecole"Centrale"de"Lille/"Universit"dArtois)"

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!Signature!de!la!convention!instituant!le!Site!Miroir!de!lUnit!Mixte!Internationale!E2P2L!

!Vers!un!partenariat!renforc!

!Mardi!26!fvrier!2013!

UCCS,%Campus%de%lUniversit%de%Lille1,%btiment%C15,%amphithtre%4%!

"13h30""Accueil!!!!14h00D14h05!:!Accueil!par!Monsieur!Lionel!MONTAGNE,!Directeur!de!lUCCS,!Chairman!!!14h05D14h40!:!Discours!!

Patrick"MAESTRO,"Directeur"de"la"Recherche"Avance,"SOLVAY" Philippe"ROLLET,"Prsident"de"lUniversit"de"Lille"1" Rgis"REAU,"Directeur"de"lInstitut"de"Chimie,"CNRS" Pierre"de"SAINTIGNON,"Premier"Vice'Prsident"Dveloppement"conomique,"Nouvelles"technologies""

et"Formation"Permanente,"Rgion"Nord'Pas"de"Calais" Dominique"BUR,"Prfet"de"la"Rgion"Nord'Pas"de"Calais,"Prfet"du"Nord"

!!!14h40!!16h00!:!!La!chimie!verte!!:!enjeux!scientifiques!et!socitaux!!!"

Franck"DUMEIGNIL,"Directeur"adjoint"de"lUCCS,"Responsable"du"Groupe"Valorisation"Alcanes"et"des"composs""issus"de"la"Biomasse"(axe"Catalyse"Htrogne)"

Patrick"MAESTRO,"Directeur"de"la"Recherche"Avance,"SOLVAY"!!16h00!!16h15!:!Signature!de!lavenant!!la!convention!de!lUMI!portant!cration!du!Site!Miroir!et!signature!de!lavenant!au!Research!and!Collaboration!Agreement!!!""16h15":"Cocktail""

Dlgation Nord Pas-de-Calais et Picardie

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COMMUNIQU DE PRESSE I LILLE I 20 FEVRIER 2013

Au cours dune crmonie officielle le 26 fvrier 2013, sera signe la convention instituant le site miroir de lUnit Mixte Internationale E2P2L1 du CNRS et de Solvay, base Shanghai. Seront ainsi conforts les liens entre lUniversit Lille 1 Sciences et Technologies et le laboratoire international E2P2L, en partenariat avec lENS de Lyon et lEast China Normal University. Cette collaboration favorisera notamment les changes de chercheurs, doctorants et tudiants entre les deux continents.

Cest sur la base de lexcellence des recherches menes Lille, dans le domaine de la chimie, que le CNRS et Solvay, partenaires fondateurs du laboratoire international E2P2L, ont propos lUniversit Lille 1 Sciences et Technologies de sassocier cette aventure scientifique internationale.

LUnit de Catalyse et Chimie du Solide2 de Lille, dont les thmatiques sont trs proches de celles dE2P2L, deviendra ainsi son site miroir, afin de favoriser les changes scientifiques.

Quels en sont les enjeux ? Linnovation co-efficace, concept moteur de lactivit des chimistes dE2P2L, cr fin 2011. Il sagit de dvelopper ou r-inventer des procds et matriaux en rduisant considrablement leur empreinte cologique.

Et pour atteindre cet objectif, une feuille de route prcise et un rythme soutenu sont de rigueur : cinq projets de recherche pour une dizaine de chercheurs allant de lexploitation de la biomasse pour la fabrication de tensioactifs ou de plastiques lamlioration de ractions chimiques. Une quinzaine de brevets ont dores et dj t dposs par les quipes, belle performance pour un laboratoire en un an.

Cr en 1939, le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) est un organisme public de recherche (Etablissement public caractre scientifique et technologique, plac sous la tutelle du Ministre de l'Enseignement suprieur et de la Recherche). Il produit du savoir et met ce savoir au service de la socit. Avec plus de 34 000 personnes (dont 25 505 statutaires - 11 415 chercheurs et 14 090 ingnieurs, techniciens et administratifs), un budget pour 2013 de 3,415 milliards d'euros dont 802 millions d'euros de ressources propres, une implantation sur l'ensemble du territoire national, le CNRS exerce son activit dans tous les champs de la connaissance en

1 Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (UMI3464, CNRS/Solvay) 2 Unit de Catalyse et Chimie du Solide (UMR8181, CNRS/Universit Lille 1 Sciences et technologies/ENSC Lille/Ecole Centrale de Lille/Universit dArtois)

Une passerelle scientifique entre Lille et Shanghai.

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s'appuyant sur plus de 1100 units de recherche et de service. Des chercheurs minents ont travaill, un moment ou un autre de leur carrire, dans des laboratoires du CNRS. Avec 18 laurats du prix Nobel et 11 de la Mdaille Fields, le CNRS a une longue tradition dexcellence. Il marque galement sa volont dtre ouvert aux partenariats, notamment industriels. En tmoignent 4477 brevets principaux fin 2011, 438 nouveaux brevets dposs en 2011, 891 licences actives et 670 entreprises innovantes cres depuis 1999.

Groupe chimique international, Solvay accompagne lindustrie dans la recherche et la mise en oeuvre de solutions toujours plus responsables et cratrices de valeur. Le Groupe est rsolument engag dans le dveloppement durable et focalis sur l'innovation et l'excellence oprationnelle. Au service de marchs diversifis, Solvay ralise 90 % de son chiffre daffaires dans des activits o il figure parmi les trois premiers mondiaux. Le Groupe, dont le sige se trouve Bruxelles, emploie environ 29 000 personnes dans 55 pays, et a ralis un chiffre d'affaires de 12,4 milliards d'euros en 2012. Solvay SA (SOLB.BE) est cot la Bourse NYSE Euronext de Bruxelles et de Paris (Bloomberg: SOLB.BB - Reuters: SOLBt.BR).

LUniversit Lille 1 - Sciences et Technologies est un grand ple scientifique pluridisciplinaire rsolument tourn vers l'innovation. Impliqus dans les enjeux du futur ses 39 laboratoires de renomme internationale sont dots d'quipements de trs haut niveau et parmi les tous premiers en Europe (hall pilote catalyse, spectromtre RMN 900 etc.). Grce la qualit de ses quipes de recherche, qui excellent dans 7 domaines de prdilection (chimie verte, biologie-sant, environnement, STIC, Physique et Mathmatiques, Transport et Mcanique, Sciences Humaines et Sociales), l'Universit Lille 1 est entre dans plusieurs classements internationaux. Notamment dans le classement de Shanghai en se plaant dans le top 500 des meilleures universits au monde (source "Innovation et Industrie" novembre 2012). Contacts scientifiques UCCS l Lionel Montagne l T 03 20 43 41 86 l Lionel.montagne@univ-lille1.fr Solvay l Patrick Maestro l T 05 56 46 47 48 l Patrick.maestro@eu.rhodia.com Contacts presse CNRS l Muriel Pars l T 06 20 22 82 89 l Muriel.pares@cnrs.fr Universit Lille 1 Sciences et Technologies l Batrice Bernard l T 03 20 43 66 88 l Beatrice.bernard@univ-lille1.fr Solvay l Rita Hillig l T 01 49 37 61 25 l Rita.hillig@solvay.com

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!!Dossier!de!Presse!:!Inauguration!Unit!miroir!UCCS7E2P2L!26!fvrier!2013!!

!UCCS!:!Unit!miroir!de!lUnit!Mixte!Internationale!(UMI)!

E2P2L!CNRS7Solvay!!

"Une"ambition"internationale"pour"la"valorisation"catalytique"de"la"biomasse"en"rgion"NordPas;de;Calais""

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Rsum!La catalyse est au cur de tous les processus chimiques industriels. Elle constitue donc un enjeu

majeur pour le dveloppement dune bio-conomie alternative la ptro-conomie. LUCCS a dvelopp un ensemble de comptences qui la place dans le groupe des laboratoires leaders internationaux en catalyse et chimie du solide, avec des applications dans les domaines de lnergie et du dveloppement durable, et, plus particulirement, pour la valorisation catalytique de la biomasse. Ces comptences schelonnent depuis la comprhension des processus catalytiques lchelle atomique, aide par le dveloppement de mthodes de caractrisation avances, jusqu leur mise en uvre lchelle semi-pilote.

Les activits de valorisation catalytique de la biomasse sont pilotes lUCCS par lquipe de Franck Dumeignil dont le bilan est exceptionnel. Cest ce qui a conduit le CNRS slectionner lUCCS comme site miroir de lUnit mixte internationale UMI Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L) ( Laboratoire de Produits et Procds Eco-Efficients ) localise sur le centre de recherches de Solvay Shanghai. Ce site miroir est dot de moyens permettant des changes privilgis entre les deux sites de Lille et Shanghai, induisant ainsi un effet de synergie qui dmultiplie lefficacit des projets communs de recherche.

Les thmatiques scientifiques qui seront menes en commun consistent en la valorisation de molcules issues de la biomasse, notamment des sucres, des alcools, pour les transformer en molcules haute valeur ajoute possdant des applications dans le domaine des surfactants (dtergents, cosmtiques) et dans lensemble des secteurs stratgiques de la chimie o des solutions biosources sont attendues en lieu et place de la chimie traditionnelle base sur les ressources fossiles dont, outre un impact environnemental dfavorable, lobsolescence est inluctable. Lenjeu est trs important puisque la Commission Europenne estime que le march de la bio-conomie en Europe devrait atteindre 2000 milliards deuros dici 2020.

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La!catalyse!au!cur!des!enjeux!socitaux! La valorisation de la biomasse pour les besoins de la chimie et des carburants est une thmatique

scientifique en plein essor. Dans ce contexte, les procds catalytiques constituent le cur des dveloppements technologiques associs et simposent comme le moteur de linnovation du secteur.

Un catalyseur est une substance qui permet de raliser des ractions chimiques avec un gain substantiel de temps et dnergie. Pour cette raison, la catalyse est au cur de tous les procds ptrochimiques, et donc de la chimie elle-mme.

La catalyse offre une rponse aux exigences socitales par la mise au point de procds de production

plus slectifs et plus respectueux de lenvironnement. En effet, un enjeu majeur consiste en la substitution de la chimie actuelle base sur des ressources fossiles (ptrole, gaz, charbon) par une chimie base sur des ressources issues de la biomasse. Cette dmarche a t longtemps dcrie pour une prtendue mise en danger des sources agricoles alimentaires, mais la stratgie sest oriente maintenant vers des ressources de

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biomasse non concurrentielles aux voies alimentaires, comme par exemple la biomasse lignocellulosique ainsi que sur des stratgies de rotation de cultures alimentaires & non-alimentaires permettant doptimiser les rendements en plantes destines lalimentation. Notons quactuellement, en Europe, seules 2% des terres cultives sont utilises pour les besoins de lindustrie chimique (contre 3% globalement au niveau mondial), alors quenviron 30% des produits de lagriculture sont gaspills, y compris par le consommateur dordinaire peu scrupuleux. Limpact de la chimie est ainsi mineur compar au manque flagrant doptimisation de la filire alimentaire et dun besoin crucial dducation du consommateur final.

La biomasse lignocellulosique comprend les arbres et les herbaces. La lignine et la cellulose sont de grandes molcules qui ne sont pas utilises par le corps humain pour ses besoins nutritionnels (elles sont communment dnommes fibres).

Les!dfis!de!la!catalyse!pour!la!valorisation!de!la!biomasse!

Le dveloppement et limplmentation des procds de bio-raffinerie est dune absolue ncessit et constitue lun des fondements majeurs ltablissement dune conomie durable base sur les bio-ressources. Dans ce cadre, la catalyse, qu'elle soit biotechnologique, htrogne ou homogne occupe un rle primordial tout comme dans le cas d'une raffinerie 'classique' base sur le traitement et la conversion des ptro-ressources.

Catalyse biotechnologique, htrogne et homogne : Les procds catalytiques peuvent se diviser en deux grandes familles, les biotechnologies et la catalyse chimique, cette dernire comprenant la catalyse htrogne et la catalyse homogne. Quel que soit le procd catalytique considr, celui-ci comprend la transformation de molcules assiste par un compos, le catalyseur. Dans le cas des biotechnologies, ce sont des bactries, des enzymes, des levures, , qui uvrent ; Dans le cas de la catalyse chimique htrogne, cest un solide spcifiquement labor en laboratoire qui remplit ce rle, et dans le cas de la catalyse chimique homogne, cest un compos synthtique non plus solide mais dissous dans le milieu ractionnel qui aide effectuer la raction dsire. Ces trois types de catalyse possdent leurs avantages et inconvnients respectifs, et ltablissement dune bioraffinerie passe aussi par llaboration dun ensemble intgr de technologies les combinant de manire judicieuse et optimale.

Etapes du bioraffinage et catalyse

Figure : Aprs lapprovisionnement en diverses matires premires (biomasse), ces

dernires sont traites par des procds de fractionnement dans la raffinerie primaire, afin den sparer les constituants principaux. Ceux-ci subissent ensuite, dans la raffinerie secondaire, des procds biotechnologiques et de catalyse chimique afin dobtenir un ensemble de molcules. Parmi ces dernires, les molcules dites plateformes, comme lthanol, par exemple, sont transformes en diverses molcules cibles, principalement par des procds utilisant la catalyse chimique. Vient ensuite le raffinage comprenant, par exemple, la purification des composs obtenus qui sont ensuite commercialiss.

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Cependant, contrairement aux ptro-ressources dont les variations en nature et composition sont 'relativement' restreintes, sous les termes 'bio-ressources' ou 'biomasse' sont regroups des composs de nature trs diffrente, citons la cellulose, l'hmicellulose, les huiles, la lignine, etc... (sous forme de divers types de biomasse, comme les olagineux, la paille, le bois, les arbres, les plantes herbaces), avec, de plus, des variations saisonnires. En outre, les molcules traiter sont plus complexes que dans le cas des substrats ptro-ressourcs, car elles possdent bien souvent plusieurs groupes fonctionnels. Ces derniers sont ractifs et effectuer une attaque chimique cible pour obtenir le produit dsir est un verrou technologique important que la catalyse est en mesure de surmonter. Enfin, la prsence deau ou sa formation lors des ractions sur les substrats biosourcs contenant beaucoup doxygne complique la tche des chimistes en modifiant les proprits des catalyseurs en raction par rapport aux proprits labores ex situ. Les formulations doivent par consquent tre adaptes pour fonctionner de manire optimale en prsence deau.

Bioraffinage : Les dfis de la catalyse.

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Figure : La catalyse a connu un dveloppement fulgurant pour les besoins de transformation des ressources fossiles dans les ptro-raffineries. Les molcules issues des ressources fossiles ont une structure relativement simple mais sont assez difficiles activer, do un besoin de catalyseurs particulirement actifs. Le problme est tout autre lorsque lon veut traiter la biomasse. Lavnement des technologies bases sur la biomasse amne repenser totalement la manire dapprhender la catalyse, et tout doit tre, pour ainsi dire, rinvent. Les molcules biosources contiennent de loxygne et de nombreuses fonctions chimiques. Lutilisation de catalyseurs est ainsi plus complexe. En effet, il faut trouver des catalyseurs capables de cibler une seule des fonctions de la molcule (c.f. exemple de ralisation dans le cadre de lUMI p.8) pour nen transformer quune partie suivant la molcule finale dsire. De plus, la prsence doxygne dans les molcules biosources est un facteur accroissant leur ractivit. Ceci peut sembler constituer un avantage, mais, en fait, une forte ractivit est prjudiciable la slectivit, et, de plus, elle peut entrainer des phnomnes d emballement avec une perte de maitrise de la raction et la gnration de composs carbons qui bloquent totalement laction du catalyseur. Par ailleurs, dans le cadre dune bioraffinerie, la nature des molcules sources et des impurets prsentes dpend des conditions climatiques lors desquelles la biomasse sest dveloppe. Ainsi, il faut laborer des catalyseurs robustes en les rendant tolrants une certaine amplitude en termes de fluctuation de la composition des charges quils doivent traiter. Enfin, la prsence deau dans les charges bio-sources est un casse-tte pour le chimiste, car celle-ci modifie considrablement les proprits des catalyseurs et, par l-mme, leur action chimique. Cette profonde remise en question ouvre la voie un nouvel ge dor de la catalyse au sein duquel nous apportons une contribution importante.

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Ainsi, nous dveloppons et mobilisons des comptences spcifiques, notamment pour la

fonctionnalisation, et de manire plus gnrale, la transformation de molcules plateformes (c.f. explication de la figure tapes du bioraffinage et catalyse de la page prcdente) par attaque slective de leurs groupes fonctionnels dans des racteurs et procds spcifiquement adapts. Nous dveloppons aussi un tout nouveau concept de catalyse hybride qui permettra terme des avances significatives dans le domaine, en ouvrant de toutes nouvelles perspectives grce la synergie entre biotechnologies et catalyse chimique.

Catalyse hybride : Comme mentionn plus haut, les biotechnologies et la catalyse chimique possdent chacun leurs avantages, ce qui justifie le choix de lune ou lautre technologie pour la ralisation dune raction donne. Jusqu prsent, ces deux types de technologies ont t utilises en cascade dans des racteurs diffrents, pour transformer une molcule A en B, puis la molcule B ainsi forme en la molcule finale C, par exemple. A lUCCS, o nous sommes spcialistes des catalyses chimiques, nous dveloppons le concept novateur de catalyse hybride en partenariat avec des laboratoires de biotechnologies (ProBioGEM, USTL, dans le cas de la plateforme REALCAT, et le GEC, UMR CNRS 6022, UTC, dans le cas de lIEED PIVERT). La catalyse hybride consiste combiner dans le mme racteur biotechnologies et catalyse chimique afin deffectuer directement la transformation de la molcule A vers la molcule C. Les verrous technologiques associs sont trs importants, la mesure du dfi relever.

En bref, tout un ventail de technologies spcifiques doit tre dvelopp pour convertir de manire

rationnelle chaque fraction, ce qui implique notamment l'laboration de nombreux procds bass sur la catalyse, lesquels constituent le cur des technologies qui seront implmentes dans des bioraffineries. Cest lun des mtiers de lUCCS, Unit de Catalyse et de Chimie du Solide dcrite ci-aprs.

LUCCS!:!Une!unit,!une!double!comptence!en!chimie!du!solide!et!en!catalyse! L'UCCS est compose de 127 membres permanents seconds par prs de 80 personnels contractuels

(doctorants et post-doctorants). Ses activits sont orientes vers l'nergie et le Dveloppement Durable, et s'appuient sur une forte expertise en chimie du solide et en catalyse. Les projets de recherche se situent dans les champs de la valorisation de la biomasse, la chimie verte, la chimie biosource, le traitement de la pollution, les carburants nouveaux et propres, les combustibles et dchets nuclaires, les piles combustible et les lectrolyseurs haute temprature.

L'UCCS est organise en 3 dpartements de recherche fdrant 12 quipes.

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LUCCS,!une!stratgie!base!sur!trois!niveaux!dactions!de!recherche!

La force des activits de recherche de lUCCS est de sappuyer sur une approche 3 niveaux : i) La cration de nouveaux matriaux. Il sagit dune dmarche de recherche amont qui permet de

gnrer de nouveaux catalyseurs (par exemple, des catalyseurs disposant de plusieurs fonctionnalits permettant de raliser des ractions chimiques complexes avec de meilleurs rendements) ou de nouveaux matriaux pour lnergie (par exemple, des cramiques ou des verres pour les piles combustible, des cramiques magntiques, des films minces pizolectriques pour gnrer de llectricit) ;

ii) Le dveloppement de mthodes de caractrisation structurale avances pour soutenir le dveloppement de nouveaux matriaux. Il sagit notamment de la RMN des solides haut champ pour laquelle lUCCS est site daccueil dune Trs Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), mais aussi dun ensemble dautres mthodes de caractrisations pour lesquelles dimportants investissements ont t raliss lors des deux derniers CPER (la Diffraction des Rayons X, la microscopie force atomique, les analyses de surfaces - XPS-ToF-SIMS) ;

iii) La mise en uvre de ractions catalytiques. Elle est ralise depuis l'chelle laboratoire lchelle semi-pilote industriel, ce qui constitue une spcificit remarquable du laboratoire. Ceci est rendu possible notamment grce au hall de pilotes de catalyse inaugur en octobre 2012.

L'UCCS est place sous la tutelle des organismes suivants : Universit Lille 1 - Sciences et Technologies (Tutelle principale), CNRS (UMR8181, Dlgation Rgionale DR18), Universit d'Artois (UArtois), Ecole Nationale Suprieure de Chimie de Lille (ENSCL), Ecole Centrale de Lille (ECLille), PRES Univ. Lille Nord de la France.

L'UCCS fait partie de la Fdration Chevreul FR CNRS 2638, qui rassemble les activits scientifiques sur la Chimie et les Matriaux pour l'nergie et le Dveloppement Durable de 5 laboratoires de l'U-Lille1. La Fdration Chevreul gre 7 plates-formes techniques avances (RMN, Microscopies, Diffraction RX, RPE, Surfaces, Spectromtrie de Masse, spectroscopies vibrationnelles).

Les activits de recherche d'UCCS sont soutenues par des institutions publiques, dont la Communaut europenne (FEDER, PCRD6, PCRD7), le ministre de la recherche, l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), la Rgion Nord-Pas de Calais, l'Ademe, le CEA, mais aussi par des contrats de recherche avec des socits (Solvay, Total, IFP, Air-liquide, Arkema, Adisseo, Axens, Rhodia, Oril, Cellial, Lvm sa, Roquette, Sanofi-Aventis, Snecma-Herakles, Bruker, PSA, Areva, EDF,).

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!Valbio!!:!Une!quipe!de!lUCCS!au!bilan!exceptionnel!

Lquipe VALorisation des alcanes et des composs issus de la BIOmasse est lune des 12 quipes de lUCCS. Cre en septembre 2006, elle comprend 8 permanents et est dirige par le Prof. Franck Dumeignil (membre IUF). Elle a acquis une notorit internationale dans le domaine de la valorisation catalytique de la biomasse. Elle sappuie sur une production

scientifique de trs haute qualit, avec 48 publications sur la priode 2010-2012 avec un facteur dimpact moyen de 4,2, et 34 confrences invites sur cette mme priode.

Au cours du contrat quadriennal 2010-2013, elle a obtenu dimportants succs, qui ont permis de placer la Rgion NordPas-de-Calais dans le peloton de tte des acteurs Europens de la biomasse. Il sagit notamment du contrat Europen FP7 EuroBioRef avec un budget de 38 M (pour le montage duquel nous avons bnfici dune aide rgionale FRAPPE) et de lIEED PIVERT (247 M) au sein duquel lquipe VALBIO

est responsable de toute la partie catalyse et biocatalyse. Ces actions de grande ampleur sappuient sur les plateformes de lEQUIPEX

REALCAT, galement obtenu par lquipe VALBIO, dot dun budget de 8,7 M, et du nouveau Hall pilotes de catalyse (3,4 M, financement CPER).

Sur le plan scientifique, lquipe VALBIO bnficie des plateformes analytiques de stature inter nationale de la fdration Chevreul (XPS-ToF-SIMS coupls, Microscopies lectroniques, RMN, DRX, RPE), mais aussi de lexpertise scientifique de lensemble des quipes de lUCCS (par exemple en chimie du solide, modlisations, dveloppements analytiques,).

En outre, sur le plan international, lquipe VALBIO a cr, dune part, dbut 2013, le Laboratoire International Associ CNRS CAT&P4BIO avec le Catalysis

Research Center de Sapporo au Japon et lILV de lUniversit de VersaillesSaint-Quentin-en-Yvelines, et, dautre part, lUCCS se voit labellise Unit CNRS Mixte Internationale Miroir de lUMI CNRS/RHODIA de Shanghai Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L) le 26 fvrier 2013.

Enfin, lquipe VALBIO mne un nombre lev de partenariats industriels avec les acteurs de la filire. Le budget contractuel 2012 dans ce cadre dpasse 1 M. Depuis 2010, 5 thses et 14 post-doctorats partenariaux industriels sont/ont t encadrs et lquipe a dpos/obtenu 10 brevets (20 projets de brevets sont, de plus, ltude actuellement). Une startup IMPAC est par ailleurs en gestation pour valoriser lune des technologies dveloppes. Cette activit contractuelle est, en outre, en passe de se renforcer considrablement avec la monte en puissance de lEQUIPEX REALCAT dont le taux de rservation atteint plus de 100% pour les 2 prochaines annes.

VALBIO : Une expertise scientifique de haut-niveau.

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LUCCS!:!Unit!!Miroir!!de!lUMI!CNRS/SOLVAY!de!Shanghai!

!Eco7Efficient!Products!and!Processes!Laboratory!(E2P2L)!

Le CNRS et RHODIA ont cr en 2011 une unit mixte internationale UMI Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L) ( Laboratoire de Produits et Procds Eco-Efficients ) localise sur le centre de recherches de RHODIA Shanghai, devenu depuis centre de recherche SOLVAY, cette entreprise ayant acquis RHODIA entretemps. Cette UMI est spcialise sur les thmes lis la chimie pour le dveloppement durable. Les projets mens visent mettre au point de nouvelles mthodes de synthse et

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des procds plus respectueux de lenvironnement partir de la biomasse et/ou du CO2, avec des applications dans le domaine des tensioactifs ou des polymres biosourcs. Ce laboratoire sappuie sur des dmarches de recherche fondamentale et de modlisation tout en conservant lapplication industrielle comme finalit ses recherches. Dans ce cadre, nous valorisons des molcules plateformes issues de la biomasse, telles les sucres ou les alcools, afin de les transformer en molcules dintrt haute valeur ajoute pour la filire de la chimie, avec notamment des applications dans le domaine des cosmtiques, des dtergents, etc, actuellement trs largement domin par les molcules ptro-sources.

Le concept dUMI miroir est tout fait nouveau, et la cration dune telle structure est une premire pour

le CNRS qui confie celle-ci lUCCS, profitant de sa position dacteur majeur sur lchiquier international concernant la valorisation de la biomasse. Associer directement lUMI de Shanghai avec lUCCS, en les dotant de moyens communs, permet de dmultiplier lactivit de lUMI, tout en faisant bnficier lUCCS de la force de frappe considrable de SOLVAY pour transposer ses dcouvertes en ralits industrielles. Pour dvelopper des thmatiques de recherche communes, les leviers mobiliss sont les changes de chercheurs (permanents et non-permanents), le montage de projets communs pour la leve de fonds, et le partage de comptences et dquipements. Dans ce cadre, nous proposons, par exemple, un candidat sur un poste de Charg de Recherche CNRS au concours 2013, afin de dvelopper une nouvelle classe de ractions trs importantes pour la valorisation de la biomasse, et nous dposons aussi deux projets dANR. Par ailleurs, nous avons envoy un tudiant en Master 2 ECLille (M. Gatan Perrusel) Shanghai lanne dernire (avec un brevet la clef), et que celui-ci bnficie maintenant dune thse CIFRE partage entre les deux sites.

Avant mme la cration de lUMI miroir, la synergie UCCS UMI Shanghai a dj dmontr sa puissante force de frappe. Le CNRS et RHODIA-SOLVAY ont financ un post-doctorat sur le site de Lille (fvrier 2011 janvier 2012 ; Dr. Fabien Grasset), qui a donn lieu un dpt de brevet international (numro de dpt : PCT/CN2013/071563, 8 fvrier 2013, en collaboration avec lEA CMF de Lille, Prof. Vronique Rataj) sur une technologie innovante, et la soumission subsquente dune publication dans un journal rput (Green Chemistry). La collaboration sapprofondit, et nous venons de recruter le Dr. Fangli Jing (post-doctorat CNRS-SOLVAY ; mars 2013 fvrier 2014 sur un nouveau sujet de recherche dintrt commun.

Premire ralisation issue du partenariat avec lUMI

Le 5-hydroxymthylfurfural (5-HMF) est une molcule plateforme clef. Elle est issue de la

dshydratation du fructose, un sucre prsent dans la biomasse. Cette molcule possde trois atomes doxygnes avec trois fonctionnalits chimiques diffrentes, et, ainsi, sa structure ouvre un large panel de transformations chimiques potentielles pour conduire la production de composs haute valeur ajoute comme, par exemple, des monomres pour l'industrie des polymres.

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Dans ce cadre, l'oxydation du 5-HMF par attaque slective du groupement OH pour donner le 2,5-diformylfurane (DFF) est une raction prsentant un intrt tout particulier. Nous avons labor un catalyseur capable deffectuer cette raction dans des conditions douces (basse temprature, utilisation doxygne comme agent oxydant) de manire quantitative (99% du 5-HMF sont convertis) et slective, en tant capable de principalement cibler lattaque de la fonction OH, avec 83% de slectivit.

Notons que Franck Dumeignil a effectu trois visites sur le site de Shanghai (mars & octobre 2011, dcembre 2012, accompagn du Prof. Sbastien Paul pour cette dernire). Par ailleurs, sur la priode 2011-2012 le Directeur, M. Floryan Decampo, et/ou le Directeur-Adjoint de lUMI, M. Jean-Marc Clacens, ont visit lUCCS 3 reprises. Depuis fvrier 2012, une confrence tlphonique mensuelle a t instaure afin de raliser un suivi rgulier des progrs des travaux de recherche.

La cration de lUMI miroir va induire une dynamique renforant considrablement les changes. Par exemple, lECLille a accept de financer 1 mois dinvitation par an sur le site de Lille pour les 3 ans venir, pour le Dr. J.M. Clacens, Directeur-Adjoint de lUMI Shanghai.

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En!conclusion!

En conclusion, la valorisation catalytique de la biomasse reprsente une action forte et diffrentiante pour la Rgion NPdC, qui pourra lui procurer un rayonnement international et dimportantes retombes conomiques.

Au-del, nos propositions visent structurer les activits de valorisation de nos comptences et savoir-faire dans le dveloppement dnergie renouvelable au nord de Paris, en renforant le statut de Lille comme ple de dveloppement scientifique et technologique par la catalyse.

Les projets de lquipe VALBIO pour le prochain contrat quinquennal 2015-2019 sont nombreux et ambitieux. En ce qui concerne plus particulirement la rgion Nord-Pas de Calais, ils reposent sur deux actions majeures : La valorisation catalytique du biogaz, et la cration dune plateforme dlaboration de catalyseurs lchelle semi-industrielle (projet UPCAT). Ces deux projets sont dtaills en annexe de cette note.

Notre action scientifique envers la valorisation catalytique de la biomasse est soutenue par le cluster

Molcules et Matriaux port par lInstitut Chevreul, qui proposera quelle soit inscrite dans les priorits du prochain CPER 2014-2020.

Complments dinformation :

Lunit mixte Rhodia-Solvay-CNRS E2P2L : http://www.lof.cnrs.fr/spip.php?article490

Les autres units mixtes Rhodia-Solvay-CNRS :

http://www.rhodia.com/en/innoPvation/worldwide_network/joint_laboratories/index.tcm

LUCCS : http://uccs.univ-lille1.fr/

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