HORIZONS STIM : Un doctorant de Concordia synthétise des solutions de rechange au pétrole brut

Médicaments, plastiques et matériel électronique : bon nombre des produits de notre quotidien sont le fruit du traitement synthétique de molécules organiques. Le pétrole brut est souvent l’ingrédient de départ de ce processus.

C’est la raison pour laquelle le groupe de recherche fORGione s’efforce de trouver des moyens plus efficaces de créer, ou de synthétiser, ces molécules. Un de ses membres, Franklin Chacón Huete, s’est donné pour objectif de rendre le processus plus durable.

Dans le cadre de ses expériences, il remplace les charges d’alimentation à base de pétrole (matières premières utilisées dans une machine ou dans le cadre d’un processus industriel) par des matériaux de départ dérivés de la biomasse, comme la paille de maïs et la canne à sucre.

« La chimie organique permet d’exploiter toute une panoplie de réactions »

Quel est le rapport entre l’image ci-dessus (coin supérieur droit) et vos travaux à Concordia? 

On y voit un des laboratoires utilisés par le groupe de recherche fORGione. Nous nous concentrons sur l’élaboration de méthodologies de synthèse qui pourraient nous permettre de créer des molécules plus efficacement. Je synthétise de petites molécules ayant plusieurs applications possibles dans des domaines variés, notamment dans le secteur pharmaceutique, en science des matériaux et en chimie des polymères.

L’aspect le plus important de mes recherches est qu’elles sont exclusivement consacrées aux matériaux de départ dérivés de la biomasse, qui proviennent donc de sources organiques considérées comme des déchets.

Il peut s’agir de paille de maïs (les tiges, les feuilles et les épis qui restent dans les champs après la récolte) ou de bagasse, le résidu fibreux issu de la transformation de la canne à sucre. Ces matières de départ dérivées de la biomasse constituent des solutions de rechange aux charges d’alimentation à base de pétrole plus fréquemment utilisées.

Quels résultats attendez-vous de votre projet?

Tous les jours, nous sommes exposés à des produits dérivés du traitement synthétique de molécules organiques, comme les médicaments, les plastiques (l’ensemble des polymères) et les composants électroniques des appareils. 

Tout le monde sait que les charges d’alimentation à base de pétrole sont les principales ressources utilisées dans l’industrie de la chimie synthétique. Il est essentiel de trouver de nouvelles sources renouvelables pour les remplacer.

Nous voulons permettre aux industries de remplacer la méthodologie axée sur le pétrole liée à certains de leurs processus de synthèse chimique par un système durable à base de biomasse.

Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous heurtez dans vos travaux? Dans quels domaines vos travaux pourraient-ils être utilisés?

La persévérance est essentielle. Il faut passer par un processus d’optimisation approfondi pour trouver les conditions idéales liées à une réaction, et il s’écoule parfois des années avant d’observer une amélioration.

Il est particulièrement important de rester ouvert à toutes les possibilités et aux différentes façons d’atteindre ses objectifs. La chimie organique permet d’exploiter toute une panoplie de réactions pour créer des molécules.

Nos recherches visent à y ajouter des éléments qui permettront non seulement aux chimistes de bâtir leurs molécules plus facilement et avec une incidence moindre sur l’environnement, mais aussi à partir de sources non dérivées du pétrole.

Les molécules conçues dans nos laboratoires sont très polyvalentes et peuvent avoir de nombreuses utilisations. Elles peuvent aussi bien servir à fabriquer des appareils électroniques, comme des écrans, des téléphones intelligents et des ordinateurs, qu’à élaborer des candidats-médicaments potentiels dans le secteur pharmaceutique. 

Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de vous intéresser à ce domaine?

J’ai grandi dans une petite ville du Costa Rica, entouré de plantations de café et de la forêt tropicale. Je m’intéresse à la recherche depuis mon enfance. J’ai été influencé par plusieurs personnes inspirantes, à commencer par mes parents, qui m’ont toujours encouragé à poursuivre mes rêves.

Pendant mes études de premier cycle, j’ai eu la chance de faire du bénévolat dans un laboratoire de synthèse organique, et c’est ce qui m’a incité à étudier dans ce domaine aux cycles supérieurs. J’y ai acquis les connaissances de base dont j’avais besoin pour entreprendre mon doctorat à Concordia.

Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil leur donneriez-vous?

La chimie organique de synthèse a réalisé d’immenses avancées dans les dernières décennies, mais nous sommes loin de pouvoir faire concurrence au principal producteur de molécules organiques complexes : la nature.

Il reste beaucoup d’aspects inexplorés, et nous avons besoin d’étudiants passionnés et motivés pour continuer à développer de nouvelles approches ingénieuses pour la mise au point de molécules. Tous les étudiants en sciences et en technologie qui s’intéressent à la synthèse organique devraient en parler aux professeurs qui mènent des travaux dans ce domaine.

Mon principal conseil est toutefois d’être patient. Vous devez être prêt à trouver des idées en vous inspirant des publications scientifiques, à les mettre en pratique en laboratoire et à en évaluer les résultats pour en tirer une conclusion appropriée. Et il vous faudra recommencer ce processus à de nombreuses reprises, tout en restant ouvert aux approches inhabituelles pour résoudre les problèmes que vous rencontrez.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?

En tant qu’étudiant international, je fais partie d’un milieu multiculturel qui m’apporte non seulement une formation exceptionnelle, mais me permet aussi de participer à une foule d’activités non liées à mes études.

Grâce au soutien de tous mes collègues et de notre superviseur, l’excellent Pat Forgione, je n’aurais pas pu espérer me joindre à un meilleur groupe de recherche.

Comment votre équipe participe-t-elle à l’Odyssée des sciences? 

Je suis un des principaux organisateurs de Science Fact and Fictions, un événement qui se tiendra le 16 mai dans le cadre de l’Odyssée des sciences. Il s’agit d’une table ronde conçue pour réunir des gens de tous les milieux et de tous les âges.

Des chercheurs spécialisés dans divers domaines discuteront de faits scientifiques liés à des films, à des bandes dessinées, à des mythes répandus et à des personnages fictifs.

Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?

De nombreux organismes contribuent au financement de nos recherches, notamment le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (GRSNG), le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et le Réseau québécois de recherche sur les médicaments (RQRM).

Notre groupe fait partie d’un réseau de recherche multiuniversitaire connu sous le nom de Centre en chimie verte et catalyse. Celui-ci est constitué de nombreux établissements du Québec et de l’Ontario et a pour mission de promouvoir et de faire valoir les initiatives vertes au sein du milieu de la chimie de synthèse.

Apprenez-en davantage sur l’Odyssée des sciences à Concordia.  

Liens connexes

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