Cette nouvelle chaire interdisciplinaire lancée à Centrale Lille pour une durée de 4 ans mobilise l’excellence scientifique en biologie, chimie, sciences des données et sciences humaines de 4 laboratoires de recherche et de l’industriel SOLVAY. Combinée à la puissance de la plateforme de criblage catalytique haut-débit REALCAT, elle va explorer de nouvelles technologies de recyclage de polymères aromatiques dans le cadre d’applications industrielles répondant aux principes de l’économie circulaire.

La chaire PLASTILOOP2.0 est coordonnée par Sébastien Paul, professeur des universités, responsable de l’équipe de recherche VAALBIO à l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS – UMR CNRS 8181) et coordinateur de la plateforme de criblage catalytique haut-débit REALCAT, elle réunit 4 laboratoires académiques (UCCS, BioEcoAgro, CRIStAL et E2P2L) ainsi que l’industriel SOLVAY. Ensemble, ils vont travailler sur la problématique de la circularité des polymères aromatiques en exploitant les technologies numériques (data mining, IA, modélisation). Dotée d’un budget total de 1,8 million d’euros, PLASTILOOP2.0 est lauréate du programme « Chaires industrielles » dédié à la recherche partenariale de l’ANR.

Les travaux de cette chaire sont articulés autour de la plateforme de criblage catalytique à haut-débit REALCAT, équipement d’excellence unique au monde, qui se trouve dans nos locaux (bâtiment C) et qui permet des recherches à haut débit en catalyse chimique, biologique ou hybride.

« Les polymères aromatiques sont des composés utilisés pour créer des matières plastiques haute performance utilisés dans des secteurs comme l’aéronautique ou l’automobile. A travers la chaire PLASTILOOP2.0, notre ambition est de développer une approche multidisciplinaire, catalysée par les technologies digitales, afin d’améliorer la circularité de ces polymères en trouvant des voies de valorisation autres que la valorisation thermique génératrice de CO2. C’est le couplage de nos expertises avancées en chimie-biologie-sciences des données-sciences humaines à la puissance de la plateforme de criblage catalytique REALCAT qui nous permet de contribuer à une innovation deep tech mondiale, visant à extraire de la matière première de haute qualité (monomères) pour favoriser un nouveau cycle de création de polymères aromatiques », commente Sébastien Paul.

Le programme scientifique de cette chaire sera organisé en 3 principaux lots :

• Le premier volet étudiera la reconversion biocatalysée des polymères aromatiques en vue de réintroduire de la valeur dans ces déchets. Cela consistera en la production de synthons chimiques réguliers, sous-éléments des polymères.
• Le second lot s’attachera à transformer ces synthons en monomères, molécules directement utilisables au sein des procédés de polymérisation déjà mis en œuvre par Solvay. Ce cycle sera bouclé lorsque les caractéristiques des nouveaux monomères correspondront bien aux spécifications attendues par l’industriel utilisateur final.
• Le troisième volet s’attachera à comparer des méthodologies d’analyse de l’impact environnemental, économique et sociétal des procédés mis en œuvre pour la production de polymères aromatiques. Pour cela, l’équipe s’appuiera sur des outils innovants tels que la boussole institutionnelle développée par le Professeur Michèle Friend de l’équipe VAALBIO du laboratoire UCCS.

L’intelligence artificielle intervient à chaque étape du programme scientifique de la chaire. Au-delà de sa capacité à développer de nouvelles voies de dégradation et de synthèse à l’aide de catalyseurs originaux, PLASTILOOP2.0 aura en effet pour principale tâche la mise en œuvre d’algorithmes de prédiction permettant de relier l’activité de ces catalyseurs aux descripteurs fondamentaux qui les caractérisent. Cette approche bénéficiera de la capacité de criblage de REALCAT, générant la quantité de données nécessaire pour leur apprentissage, et permettant de réaliser de nombreuses expérimentations, dont les résultats, tant positifs que négatifs, alimenteront les travaux de recherche.

Du fait de ses retombées environnementales et sociales positives, la chaire PLASTILOOP2.0 s’inscrit dans le programme « SOLVAY One Planet », visant à protéger le climat, préserver les ressources de la planète et à favoriser une vie meilleure.

7 jeunes chercheurs (3 doctorants et 4 post-doctorants) seront formés aux technologies de ruptures conçues dans le cadre de PLASTILOOP 2.0.