Les plantes synthétisent naturellement des molécules aromatiques afin de se protéger contre les insectes nuisibles, se reproduire ou même communiquer. Ces substances, également appelées essences, sont extrêmement odorantes et volatiles. Il suffit de passer à côté de certaines fleurs, de froisser une feuille ou de frotter une racine entre ses mains pour que leurs parfums viennent chatouiller les narines. Utilisées en diffuseur, ajoutées à l’eau du bain, ingérées, appliquées sur la peau, ou en inhalation, ces huiles sont proposées comme compléments alimentaires, produits cosmétiques, dispositifs médicaux ou simples parfums d’ambiance. […] Sont-elles réellement sans danger? Tout dépend de l’utilisation que l’on en fait! Derrière la vitrine anodine et réputée naturelle de leurs vertus tonifiantes, apaisantes ou antiseptiques, se cachent en effet des composés chimiques, hautement concentrés, qui peuvent se révéler nocifs si des précautions d’usage ne sont pas respectées. L’Union européenne classe d’ailleurs certaines d’entre elles comme substances dangereuses1 et exige, à ce titre, la présence de mentions claires destinées à informer le consommateur.
Les utilisations des substances odorantes des plantes sont connues depuis l’Antiquité. Les premiers textes relatant l’utilisation d’huiles fines et de parfums sont des papyrus hiéroglyphes égyptiens datant de plus de 2 800 ans. Le papyrus Ebers en Égypte ainsi que les récits d’Hérodote, de Pline et des médecins Dioscoride et Galien montrent que les Égyptiens utilisaient les huiles extraites des plantes, les parfums et les essences de plusieurs plantes aromatiques, auxquels ils recouraient pour la pharmacologie et l’embaumement. Ils connaissaient trois méthodes pour extraire les huiles essentielles, la macération (cuisine, parfumerie et pharmacopée), l’enfleurage et une forme archaïque de distillation. Les civilisations chinoises et indiennes employaient également les huiles essentielles pour les soins thérapeutiques et cosmétiques : l’empereur Chen Ning rédigea un traité de phytothérapie, et l’on sait qu’en Inde, la médecine ayurvédique et les livres sacrés des Védas connaissaient plus de sept cents épices (basilic, cannelle, nard, myrrhe, santal, entre autres) et on utilisait les parfums à des fins liturgiques et thérapeutiques. Plus généralement la phytothérapie, l’utilisation de substances issues des plantes dans la médecine, est connue de toutes les civilisations. La naissance de l’aromathérapie moderne est due au chimiste René Maurice Gattefossé, dans les années 1920.
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A propos des huiles essentielles on se propose d’explorer les procédés d’extraction.
Gilles Tanguy.Dans ces mines naissent vos smartphones. 2016. Les fabricants de téléphones mobiles ne s’en vantent pas, mais les métaux dont leurs composants ont besoin proviennent de mines exploitées sauvagement.
Plus personne ne peut ignorer que les smartphones sont assemblés par des cohortes d’ouvriers chinois soumis à des cadences infernales dans de gigantesques usines-casernes. Mais on sait moins que, en amont, la plupart de leurs composants proviennent de minerais dont les gisements sont creusés dans des conditions effroyables en Afrique et en Asie du Sud-Est. Dans la liste figurent l’étain, utilisé pour les soudures sur les circuits imprimés ; le coltan, présent dans les condensateurs ; le cobalt, composant important des batteries… Un bon quart de ces métaux serait, selon certaines ONG, comme les Amis de la Terre, extrait de mines clandestines et convoyé par des circuits parallèles. Les grandes marques de téléphones s’en lavent naturellement les mains, prétextant que ce commerce ne concernerait que de lointains sous-traitants. Les faits sont pourtant là. Les minéraux sont récupérés dans une atmosphère dantesque par les travailleurs qui s’échinent à les gratter 7 jours sur 7. Les photos que nous publions ont été prises en RDC (République démocratique du Congo, l’ex-Zaïre), l’une des nations les plus pauvres au monde. Selon l’Unicef, plus de 40.000 enfants travaillent dans les mines de cobalt et de cuivre de la province du Katanga, dans le sud du pays.
Le smartphone, ce seigneur des métaux : d’où proviennent les « minerais de sang » qui composent votre GSM ? L’extraction de la soixantaine de métaux d’un GSM a un tel coût environnemental, social et humain, qu’ils sont souvent qualifiés de « minerais de sang ». Un smartphone pèse en moyenne 120 grammes. Pour le fabriquer, il faut environ 70 kilogrammes de ressources naturelles, soit 600 fois son poids. Parmi ces ressources, on retrouve une soixantaine de métaux différents : 80 à 85% de métaux ferreux et non ferreux, 0,5% de métaux précieux, 0,1% de terres rares et 15 à 20% d’autres substances. À mesure que la technologie se développe, ces métaux sont toujours plus petits et nombreux dans les téléphones. Pourtant, les extraire du sous-sol se fait avec d’indéniables conséquences environnementales, sanitaires et humaines. Responsable de trois quarts des émissions de CO2 de l’appareil, leur extraction conduit parfois à alimenter des conflits armés aux dépens des populations locales. D’où l’expression, désormais largement répandue tant dans la sphère politique qu’universitaire ou associative, de « minerais de sang« .
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Une toute petite sélection documentaire pour réfléchir, derrière nos écrans…
Radio-Canada Info. Du sang dans nos cellulaires. https://youtu.be/kf2udOxd5VA – 2019. Des montagnes belles à couper le souffle. Mais des enfants meurent dans ces collines à force de travailler dans des conditions dignes du Moyen-Age. Bienvenue au pays du coltan, le minerai qu’on retrouve dans nos cellulaires, nos ordinateurs portables, nos consoles de jeux, nos voitures électriques. Le reportage de Sophie Langlois.
Einstein. Un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de lumière. 1905.
La conception usuelle, selon laquelle l’énergie de la lumière est distribuée de façon continue dans l’espace où elle est rayonnée, présente, quand on tente d’expliquer les phénomènes photoélectriques, de très sérieuses difficultés qui sont exposées dans un travail décisif de M. Lenard. La conception selon laquelle la lumière excitatrice est constituée de quanta d’énergie hn permet de concevoir la production de rayons cathodiques de la façon suivante. Des quanta d’énergie pénètrent dans la couche superficielle du corps ; leur énergie est transformée, au moins en partie, en énergie cinétique des électrons. La représentation la plus simple que l’on puisse s’en faire est celle d’un quantum de lumière cédant son énergie à un seul électron ; nous allons supposer que c’est bien ce qui se passe.
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Deux parties à propos des interactions photon – matière : l’effet photoélectrique et la cellule photovoltaïque.
On pourra consulter également, sur le même thème :
En 2020, le lithium est utilisé pour réaliser des piles et des batteries au lithium (71 % de la production de lithium), des verres et des céramiques (14 %), pour les graisses lubrifiantes (4 %), et à des taux moindres pour les matériaux comme dans la métallurgie (coulée continue : 2 %), la production de polymères (3 %), ainsi que pour le traitement de l’air (recyclage de l’air dans des espaces confinés : 1 %). […]
Stockage de l’électricité. Le lithium est souvent utilisé dans les électrodes de batterie du fait de son grand potentiel électrochimique. Les batteries lithium sont très utilisées dans le domaine des systèmes embarqués du fait de leur grande densité énergétique aussi bien massique que volumique. En 2020, c’est le premier usage du lithium à l’échelle mondiale : 71 %.
Carburant pour fusées et missiles. Le lithium sous forme métallique ou d’aluminate est utilisé comme additif à haute énergie pour la propulsion des fusées. Sous cette forme, il peut aussi être utilisé comme combustible solide.
Verres et céramiques. Le lithium est parfois utilisé dans les verres et les céramiques à faible expansion thermique, comme pour le miroir de 200 pouces du télescope Hale du Mont Palomar ; par ailleurs, il réagit faiblement aux rayons X, les verres au lithium (méta- et tétraborate de lithium) sont donc utilisés pour dissoudre des oxydes (méthode de la perle fondue) en spectrométrie de fluorescence des rayons X.
Graisses lubrifiantes. La troisième utilisation la plus courante du lithium est celle des graisses lubrifiantes. L’hydroxyde de lithium est une base qui, lorsqu’elle est chauffée avec une graisse, produit un savon composé de stéarate de lithium. Le savon au lithium a la capacité d’épaissir les huiles et il est utilisé pour fabriquer des graisses lubrifiantes à haute température.
Polymères. Les organolithiens sont utilisés dans la synthèse et la polymérisation des élastomères.
Métallurgie. Le lithium (par exemple sous forme de carbonate de lithium) est utilisé comme additif dans les laitiers de coulée continue où il augmente la fluidité, une utilisation qui représente 2 % de l’utilisation mondiale de lithium en 2020. […] Les alliages métalliques du lithium avec l’aluminium, le cadmium, le cuivre et le manganèse sont utilisés pour fabriquer des pièces d’aéronefs à haute performance (les alliages aluminium-lithium sont utilisés en France sur le Rafale).
Traitement de l’air. Le chlorure de lithium et le bromure de lithium sont extrêmement hygroscopiques et sont utilisés comme dessiccants. […].
Médecine, toxicologie. Dans les années 1940, on découvre que le lithium peut calmer certains patients psychotiques. Les sels de lithium (ex. : carbonate de lithium, le citrate de lithium ou l’orotate de lithium) sont depuis les années 1970 le traitement de référence des troubles bipolaires (anciennement psychose maniaco-dépressive), seuls ou avec d’autres thymorégulateurs à une concentration thérapeutique de 0,8 à 1,2 mEq/L (0,8 à 1,2 mmol/L). […]
Énergie. Selon Bernard Bigot, physicien et directeur du projet ITER, si la fusion thermonucléaire est maitrisée, 1 g de lithium et 50 litres d’eau suffisent pour extraire les isotopes de l’hydrogène nécessaires à la production de la consommation électrique d’une vie terrestre occidentale, énergie électrique qui produit relativement peu de déchets. […]
L’extraction de lithium : une technique gourmande en énergie et en eau.
Il est surnommé « le pétrole du 21e siècle ». Le lithium est un élément clé dans la fabrication des batteries des voitures électriques, censées être les seuls véhicules neufs à pouvoir être vendus dans l’Union européenne à partir de 2035.
Bien que des alternatives apparaissent, le lithium est actuellement obtenu soit à partir de mines de roche, soit par évaporation de saumure. (Crédits : Reuters)
La légende la plus célèbre sur l’origine du jeu d’échecs raconte l’histoire d’un roi légendaire des Indes (appelé Balhait ou Shihram suivant les versions de la légende) qui cherchait à tout prix à tromper son ennui. Il promit donc une récompense exceptionnelle à qui lui proposerait une distraction qui le satisferait. Lorsque le sage Sissa, fils du Brahmane Dahir, lui présenta le jeu d’échecs, le souverain, enthousiaste, demanda à Sissa ce que celui-ci souhaitait en échange de ce cadeau extraordinaire. Humblement, Sissa demanda au prince de déposer un grain de riz sur la première case, deux sur la deuxième, quatre sur la troisième, et ainsi de suite pour remplir l’échiquier en doublant la quantité de grain à chaque case. Le prince accorda immédiatement cette récompense en apparence modeste, mais son conseiller lui expliqua qu’il venait de signer l’arrêt de mort du royaume car les récoltes de l’année ne suffiraient pas à s’acquitter du prix du jeu. En effet, sur la dernière case de l’échiquier, il faudrait déposer 263 grains, soit plus de neuf milliards de milliards de grains (9 223 372 036 854 775 808 grains précisément), et y ajouter le total des grains déposés sur les cases précédentes, ce qui fait un total de 18 446 744 073 709 551 615 grains (la formule de calcul est alors 264-1) […]
Maurits Cornelis Escher. Waterval. 1961.
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Quelques « jeux » pour cultiver l’étonnement et l’analyse critique…
Le Codex 72 de la Collection galiléenne (Collezione galileiana) de la Biblioteca Nazionale Centrale de Florence est un manuscrit comprenant 241 folios de différentes tailles, portant des numéros de folio de 1 à 196. […]. La majeure partie du manuscrit (du folio 33r au folio 194r), […], contient des brouillons (textes, dessins et calculs) écrits de la main de Galilée ou de ses disciples Mario Guiducci et Niccolò Arrighetti, se rapportant principalement aux théorèmes sur le mouvement publiés dans les Discorsi.
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Donc toutes choses étant causées et causantes, aidées et aidantes, médiatement et immédiatement, et toutes s’entretenant par un lien naturel et insensible qui lie les plus éloignées et les plus différentes, je tiens impossible de connaître les parties sans connaître le tout, non plus que de connaître le tout sans connaître particulièrement les parties.
H. Poincaré
Une cause très petite, qui nous échappe, détermine un effet considérable que nous ne pouvons pas ne pas voir, et alors nous disons que cet effet est dû au hasard. Si nous connaissions exactement les lois de la nature et la situation de l’univers à l’instant initial, nous pourrions prédire exactement la situation de ce même univers à un instant ultérieur. Mais, lors-même que les lois naturelles n’auraient plus de secret pour nous, nous ne pourrons connaître la situation initiale qu’approximativement.
I. Prigogine
S’éloigner de l’équilibre réserve des surprises […] On découvre ainsi de nouvelles situations, parfois plus organisées qu’à l’équilibre. Cela se produit en des points particuliers, qui correspondent à des changements de phases de non-équilibre, ce que j’appelle des points de bifurcation.
Edgar Morin
Le système est à la fois plus, moins, autre que la somme des parties. Les parties elles-mêmes sont moins, éventuellement plus, de toute façon autres que ce qu’elles étaient ou seraient hors système. Cette formulation paradoxale nous montre tout d’abord l’absurdité qu’il y aurait à réduire la description du système en termes quantitatifs. Elle nous signifie, non seulement que la description doit être aussi qualitative, mais surtout qu’elle doit être complexe.
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Pour aborder la complexité, qu’il de faut pas confondre avec le compliqué, voici quelques exemples.
L’uranium est naturellement présent dans certaines roches, une roche peut contenir jusqu’à 200 kg d’uranium par tonne. Une fois extrait de la roche, l’uranium doit être dissous puis traité chimiquement pour obtenir une poudre jaune : le yellow cake.
Pour qu’une réaction de fission en chaîne soit possible, la concentration en uranium 235 doit représenter entre 3 et 5 % du combustible. Le combustible doit donc être enrichi. Il faut d’abord convertir le yellow cake en gaz, puis le transférer vers des centrifugeuses qui utilisent la faible différence de masse entre les isotopes 235 et 238 pour les séparer en deux flux : l’uranium « enrichi » qui sert à la fabrication du combustible ; l’uranium « appauvri » entreposé sous forme solide, en vue d’une utilisation future dans les réacteurs nucléaires de 4e génération.
L’uranium gazeux enrichi est converti en poudre d’oxyde d’uranium (UOX), une forme particulièrement stable. Cette poudre est comprimée en pastilles de 7 grammes, empilées dans des tubes métalliques en alliage de zirconium. Le tout forme des « crayons de combustible ». D’une hauteur de 4 mètres, ces crayons sont ensuite réunis en faisceaux pour constituer des « assemblages de combustible » qui sont ensuite acheminés vers les réacteurs nucléaires.
L’assemblage de combustible est introduit dans le cœur du réacteur au sein duquel règne un intense flux de neutrons. « Cassés » par les neutrons, les atomes d’uranium 235 contenus dans le combustible libèrent alors une grande quantité d’énergie, sous forme de chaleur, évacuée du réacteur par un premier circuit d’eau sous pression, dont la température s’élève ; la chaleur est ensuite transférée par des échangeurs à un circuit secondaire où l’eau se transforme en vapeur, qui actionne des turbines et permet de produire de l’électricité.
Après 4 années d’utilisation, le combustible, dit « usé », est retiré du réacteur. Il se compose alors de 96 % de matières valorisables (réutilisables) et de seulement 4 % de déchets ultimes (éléments non réutilisables, issus de la fission de l’uranium et pour la plupart très radioactifs).
Après une période d’entreposage en piscine de refroidissement (pour faire décroître la radioactivité et la chaleur émise), le combustible usé est traité dans l’Usine Orano de La Hague. Il est notamment dissous et mis en présence de molécules extractantes, conçues pour isoler des éléments spécifiques. Ce traitement permet de séparer les matières valorisables des déchets.
L’uranium extrait du combustible usé peut ensuite être ré-enrichi. Une autre matière, appelée plutonium, qui s’est formée dans le réacteur, est recyclée sous la forme d’un nouveau combustible appelé MOX. Ce combustible est actuellement employé dans le tiers des réacteurs du parc nucléaire français, et produit environ 10% de notre électricité.
Les déchets ultimes sont piégés dans une matrice de verre : c’est le procédé de vitrification. Mélangés à haute température avec une pâte vitreuse, ils sont ensuite coulés dans des conteneurs en inox et entreposés en puits, en attendant d’être stockés dans une installation dédiée.
Conformément à la loi de juin 2006, le stockage en formation géologique profonde (projet Cigéo) est la solution de référence pour la gestion de ces déchets radioactifs à vie longue. Il vise à les placer dans un site géologique profond, particulièrement stable et apte à procurer leur confinement à très long terme (jusqu’à ce que leur radioactivité soit ramenée à un niveau très faible). Le stockage est dit réversible car il prévoit la possibilité de reprendre les déchets si cela s’avérait opportun.
Il s’agit ici d’une collection documentaire pouvant donner lieu à un travail d’exploitation et synthèse de façon à alimenter le débat « pour-contre le nucléaire »…
La panification met en œuvre des actions mécaniques (le pétrissage), fermentaires et thermiques (la cuisson) qui transforment un solide initialement divisé (la farine) en un matériau alvéolé (le pain), par l’intermédiaire d’un milieu viscoélastique (la pâte). Ce principe simple induit un large éventail de produits, en raison de la variabilité de la matière première (le blé) et de la diversité des paramètres de chaque opération. Les méthodes et tests d’évaluation de la matière, en dépit de leur intérêt pratique indéniable, sont difficilement interprétables sur le plan scientifique. Il est donc difficile de prévoir les répercussions d’un changement de matière première ou d’une modification de réglage sur la conduite des opérations et la qualité du produit final. Là où l’empirisme ne suffit plus, les recherches tendent à comprendre et à expliquer pour pouvoir ensuite prédire.
Le pain, le blé et le boulanger : c’est une histoire presque aussi vieille que le monde. À l’origine, il y a le besoin de vivre et survivre en se nourrissant. De ce besoin est né l’élaboration des aliments. C’est une histoire simple, car, quoi de plus facile en effet que de fabriquer du pain, puisqu’il suffit de céréales et d’eau. Or ces matières premières se trouvent aujourd’hui presque partout dans le monde. L’ajout de sel, les méthodes de fermentation dépendent des goûts et du savoir-faire. Près de 5 000 ans avant Jésus-Christ, les Sumériens et les Égyptiens fabriquent plusieurs sortes de pains. Les Grecs feront fermenter la pâte en y ajoutant de la soude ou du jus de raisin. Comme les boulangers actuels, ils diversifient leur production pour proposer des pains aux arômes variés : pain au miel, à l’anis… Au début du second millénaire, apparaissent les premiers textes qui réglementent la profession. En 1217, le boulanger doit obtenir une autorisation royale pour exercer. Quelques années plus tard, un autre décret détermine le nombre d’années d’apprentissage. Sous Louis XIV, le pain s’allonge et devient plus blanc. Il faut attendre le XXe siècle pour voir la mécanisation du métier et les nouvelles techniques de fabrication se généraliser. Le pain n’est plus l’aliment de base qu’il fut autrefois. Les techniques de fabrication ont beaucoup évolué, en fonction des connaissances et des habitudes de consommation. Néanmoins, il occupe toujours une place à part, et spécialement en France, où près de quatre millions de tonnes de pain sont fabriquées chaque année. Aujourd’hui, un boulanger pétrit en moyenne cinquante quintaux de farine par mois. Et chaque année, dix milliards de baguettes sont vendues en France. Le pain fait partie de la culture française. Mélanger quelques ingrédients de base : quoi de plus facile, non ? Maîtriser le produit et les fabrications est un métier ; un métier beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît au premier abord.
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