Le laboratoire Citos (Center for Integrated Technology and Organic Synthesis) de l’ULiège, dirigé par le Pr Jean-Christophe Monbaliu, est avant tout un laboratoire de chimie organique de synthèse. Par définition, ses travaux portent donc sur les dérivés du carbone, comme il en existe des milliers d’autres par le monde. Mais il s’en distingue par l’approche multidisciplinaire et technologique utilisée. Lorsque nous pensons chimie, ce sont des images de cornues et autres ballons qui viennent à l’esprit, voire de grosses cuves bouillonnantes dans des halles d’usine. Cette chimie de grands réacteurs a parfaitement fonctionné depuis des décennies. Mais pas sans inconvénients. Qui s’imposent de plus en plus ces dernières années. « Le premier de ceux-ci, résume Jean-Christophe Monbaliu, est le peu de flexibilité et d’adaptabilité de ces approches globales, centralisées et de production de masse face à des variations importantes de la demande. Nous l’avons cruellement vécu lors de la période Covid que nous venons de vivre. La production de médicaments en Europe est, pour l’essentiel, tributaire de composants primaires et d’intermédiaires venant d’Asie. Lorsque les usines ont commencé à fermer là-bas, la pénurie s’est imposée tout au long de la chaîne de fabrication. Cela est notamment dû au fait que la production chimique pour les composés organiques, comme les produits pharmaceutiques, se fait en général étape par étape : on purifie par exemple d’abord un composant, puis, quand le stock est suffisant, on passe à l’étape suivante et ainsi de suite. On travaille sur de gros volumes, mais de manière discontinue. Si un problème surgit, cela a des répercussions sur toute la filière. D’où les ruptures de stock et autres problèmes d’approvisionnement, bien que ce ne soit pas le seul facteur responsable. » Les aspects environnementaux et de sécurité posent un autre problème. En effet, plus l’échelle de production est grande, plus l’incidence sera importante en cas de catastrophe. C’est d’ailleurs ce qui explique le phénomène de délocalisation qu’a connu l’Europe. La législation y impose des contraintes environnementales et sécuritaires très strictes. L’Europe s’est donc positionnée comme utilisateur final de composants produits ailleurs et n’est souvent plus concernée que par les dernières étapes de la chaîne de valeur. « Le coronavirus a mis à mal cette redistribution, estime le Pr Monbaliu. L’idée de tout rapatrier en Europe a resurgi, mais elle se heurte aux contraintes législatives européennes et il est donc quasi impossible de ramener les grands réacteurs d’Asie et de recommencer une production pharmaceutique chez nous à partir de zéro. » SMALL IS BEAUTIFUL Les difficultés rencontrées par la production chimique traditionnelle ont propulsé sur le devant de la scène une autre technologie, dite “micro” ou “mésofluidique”. Rappelons brièvement que cette technologie permet aux réactions chimiques de se dérouler non plus dans des cuves (réacteurs) macroscopiques imposantes de plusieurs centaines ou milliers de litres, mais bien dans un volume confiné dans un domaine submacroscopique. Malgré une réduction de taille significative, ces technologies fluidiques permettent néanmoins une production potentiellement infinie de par leur caractère continu. La réaction se déroule en fait de manière ininterrompue dans un canal très souvent submillimétrique (voir photo). Comparativement à l’approche traditionnelle en cuve macroscopique, cette technique bénéficie d’un certain nombre d’avantages dont le plus évident est la taille : un module fluidique conventionnel tient dans la main et est transportable, donc peu susceptible, en cas d’accident de causer de gros dégâts. Autre avantage de cette taille minuscule, il n’est plus besoin de construire de grandes usines à l’empreinte environnementale globale démesurée. Mais surtout, outre le fait que la production est en flux continu, il existe des avantages liés aux spécificités de la chimie dans des canaux de dimension submillimétrique. « La dynamique des fluides particulière induit une augmai-août 2023 i 285 i www.ul iege.be/LQJ 29 omni sciences
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