La catalyse, même si elle n’est pas directement perceptible, est omniprésente dans notre vie quotidienne. Plus de 80% des objets qui nous entourent contiennent en effet des composés issus de l’industrie chimique ou biotechnologique dont 90% ont été fabriqués par des procédés catalytiques. Ainsi, la catalyse participe aux réponses à apporter à tous les grands enjeux sociétaux actuel tels que l’alimentation, la santé, l’accès à l’énergie ou à l’eau potable, le transport, les communications, pour n’en citer que quelques-uns.
De plus, dans le contexte de la réduction des impacts environnementaux des activités industrielles humaines, l’utilisation de ressources renouvelables en lieu et place des ressources fossiles est devenu un enjeu majeur. Le développement de nouveaux procédés catalytiques utilisant des matières premières biosourcées est donc capital.
Ces développements requièrent aujourd’hui encore l’application d’une procédure itérative expérimentale de type « essai-erreur » passant par la synthèse chimique ou biologique des espèces actives, leur caractérisation par un ensemble de techniques d’analyse variées, puis par la mise en œuvre des catalyseurs en réaction. L’analyse fine des données issues de ces 3 étapes permet de proposer la génération suivante de catalyseur dans un processus d’optimisation continue.
L’objectif principal de la chaire SmartDigiCat (Smart Digital Catalysis ou Catalyse Digitale Intelligente) est de développer une approche innovante combinant le criblage catalytique haut-débit pour accélérer l’acquisition des données expérimentales, la chimie théorique pour améliorer les prédictions des performances des catalyseurs, les sciences humaines pour mesurer les impacts des procédés développés et l’intelligence artificielle pour réduire le temps d’analyse de la masse de données à traiter. Ainsi, au final, le projet permettra d’aboutir plus rapidement à des procédés catalytiques optimisés, plus sûrs et plus respectueux de l’environnement. Dans le cadre de cette chaire cette approche sera élargie à d’autres secteurs importants de l’industrie tels que celui des matériaux ou encore de la formulation.
En s’appuyant sur des outils exceptionnels et uniques au monde dont nous bénéficions, tels que la plateforme de criblage catalytique haut-débit REALCAT, hébergée dans nos locaux, cette chaire est portée par le Professeur Sébastien Paul, responsable de l’équipe VAALBIO à l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS – UMR CNRS 8181), avec ses principaux partenaires : le laboratoire CRIStAL (UMR CNRS 9189), l’INRIA et les sociétés SOLVAY, HORIBA et TEAMCAT SOLUTIONS.
La chaire SmartDigiCat bénéficie d’un budget total de plus de 2 M€ sur 3,5 ans. Elle est soutenue à hauteur de 300 k€ par la MEL et de 100 k€ par l’I-Site ULNE. La chaire permettra de former à la catalyse digitale 4 doctorants, 2 ingénieurs d’études, 3 chercheurs post-doctorants et 5 stagiaires masters.