Christoph Gürtler, Walter Leitner et équipe

Une proportion de 6 à 8 % du pétrole extrait dans le monde est destinée à la production du plastique, qui constitue ainsi une part non négligeable de notre empreinte carbone globale. La fabrication de polyuréthanes, une catégorie de polymères largement utilisée dans les mousses et les plastiques destinés à la confection de meubles, de matériaux isolants, d'équipements sportifs et de composants d'appareils électroniques, nécessite d'importants volumes de pétrole brut pour se procurer le carbone requis et représente donc un véritable défi environnemental. Par le passé, les scientifiques ont cherché à synthétiser des polymères à base de CO₂, mais les procédés imaginés étaient trop onéreux et énergivores pour une application industrielle viable.  

En 2007, les chercheurs Christoph Gürtler, Walter Leitner et leur équipe ont commencé à se pencher sur un problème que leurs pairs essayaient de résoudre depuis les années 1960. Dans le cadre d'une collaboration entre l'université RWTH Aachen et l'entreprise Bayer MaterialScience (devenue ensuite Covestro), ils ont tenté d'utiliser des catalyseurs chimiques (qui déclenchent ou accélèrent des réactions entre des substances tierces sans entrer dans la composition du produit final) pour transformer le CO₂ en matériaux valorisables.   Leur solide expertise leur a permis de réussir là où les autres avaient échoué. La méthode inventée s'appuie sur des catalyseurs spécifiques pour provoquer des réactions entre le CO₂ et un dérivé de pétrole brut. Le matériau qui en résulte - une molécule en chaîne comprenant deux groupes hydroxyles ou plus, connue sous le nom de polyol - peut être utilisé comme un précurseur dans la production des matériaux du quotidien. La technique brevetée aide à réduire jusqu'à 20 % la quantité de matière première fossile nécessaire pour fabriquer un précurseur chimique et offre la possibilité de recycler les déchets de gaz CO₂. 

La chimie verte au service du développement durable

Cardyon®, le produit breveté à base de CO₂ mis au point par Gürtler,Leitner et leur équipe, a été commercialisé par Covestro, une entreprise dérivée de la multinationale allemande Bayer AG et fondée en 2015. Leader sur le marché des polyuréthanes, cette dernière emploie plus de 16 500 personnes dans le monde. Leur invention est utilisée dans la fabrication de mousses souples pour les matelas ou les revêtements sportifs matelassés, ainsi que comme additif pour les détergents, et entrera à l'avenir dans la composition des fibres textiles élastiques, pour les vêtements tels que les chaussettes, les ceintures et les bretelles de soutien-gorge. Covestro produit actuellement jusqu'à 5 000 tonnes de cardyon® dans son usine pilote de Dormagen en Allemagne, exploitant pour cela le CO₂ généré par une usine d'ammoniac à proximité. L'entreprise dirige en outre une équipe de treize partenaires dans le cadre d'un projet financé par l'UE et visant à transformer le CO₂ émis par les aciéries en précurseurs de polyuréthane. 

Aujourd'hui, les deux inventeurs poursuivent leurs travaux dans leurs domaines respectifs : Gürtler est responsable du département Catalyse et incubation technologique chez Covestro, tandis que Leitner dirige la Catalyse moléculaire au Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion ainsi que le département de Chimie technique et pétrochimie à l'université RWTH Aachen. Leur collaboration met en lumière l'intérêt de combiner les connaissances fondamentales universitaires et le savoir-faire industriel, pour relever les grands défis. Les deux spécialistes sont convaincus que la chimie verte a un rôle essentiel à jouer dans la transition du secteur industriel vers la neutralité carbone.