L’OFS, le nouveau savon écologique, renouvelable et rentable : une mini révolution ?

Un nouveau procédé de création de savon est actuellement en train d’être testé et les perspectives en termes de coûts économique et environnementale sont impressionnantes, ce serait un belle correction de trajectoire dans notre société déjà, ô combien, polluante. On pourrait se débarrasser de 6 à 22% des molécules dans nos produits d’entretien et d’hygiène corporelle qui se trouvent être à la fois gourmandes en énergie à synthétiser et aussi de grosses sources de pollution (au phosphate notamment). Un coup double rendu possible par une petite mais significative avancée dans le design même de la molécule de savon.

Mais commençons par faire quelque rappels, voulez-vous ? Une molécule de savon (dite tensioactive pour être exact), c’est, en gros, une jonction de deux groupements chimiques. D’un côté, un groupement hydrophile (c’est à dire miscible dans l’eau) et de l’autre un groupement hydrophobe (c’est à dire attiré par les corps gras/huileux). Ainsi, une molécule de savon peut à la fois se lier aux tâches sur les vêtements et être soluble dans l’eau ; ainsi lorsque vous videz l’eau de la machine, les corps gras/huileux sont emportés avec car ils sont liés au savon. Ça c’est la base du fonctionnement de nos produits détergents et d’hygiène.

Structure de la nouvelle molécule de savon en cours de développement et de tests de foncitonnalité (crédit : ACS Central Science).

Structure de la nouvelle molécule de savon en cours de développement et de tests de fonctionnalités (crédit : ACS Central Science).

Mais nos produits d’hygiènes contiennent aussi d’autres molécules pour aider leur action nettoyante. On y trouve notamment des agents chélateurs. Ces molécules n’ont qu’une seule mission, capturer les ions présents dans l’eau afin qu’ils ne perturbent pas l’action du savon. En pratique, dans de l’eau dite dure, il y une grande quantité d’ions chargés positivement (notamment du magnésium et du calcium : Mg2+ et Ca2+ respectivement) et cette charge ionique attire préférentiellement la tête hydrophile de la molécule de savon. Ce qui se passe en tel cas c’est que des « morceaux » de savon se forment, à la place des micelles (nom scientifique pour les bulles de savon), et deviennent solides et donc inutile dans leur fonction de nettoyage. Le rôle de l’agent chélateur est donc de se lier à ces ions dans l’eau avant même que ceux-ci ne se lient au savon, ainsi les molécules de savon peuvent remplir leur rôle. Le grand problème de ces agent chélateurs est qu’ils sont généralement fait à partir de molécules azotées ou de phosphore. Peut-être que dit comme cela ça ne vous dit rien mais si on parle des nitrates et des phosphates, alors là vous avez dû entendre parler de leurs rôles dans la pollution de notre environnement.

Dans la nouvelle molécule proposée, l’oléo-furane sulfonate (OFS) de son nom scientifique, la tête hydrophile (le sulfonate sur l’image ci-dessus) ne change pas par rapport aux autres molécules. En revanche, l’innovation se trouve plutôt au niveau de la molécule de furane. Habituellement, d’autres types de molécules cycliques sont utilisées, généralement c’est du benzène. Pour bien commencer, le furane est dérivé de sources renouvelables. Ce cycle de furane est transformé à partir de xylose (aussi appelé « sucre de bois »), qui est un type de sucre simple extrêmement répandu dans la biomasse que nous cultivons, et non à partir de sources fossiles comme c’est souvent le cas pour les cycles de benzène. Ce furane fait d’ailleurs office d’agent chélateur intégré. Cette propriété rend l’OFS particulièrement stable et capable d’agir dans des concentrations d’ions jusqu’à 100 fois supérieures (eau très dure) à celles que le peuvent les molécules de savons habituelles.

L’autre groupement d’une molécule de savon est la chaîne carbonée (le groupement hydrophobe) qui peut comprendre entre 8 et 18 carbones. Celle-ci peut être dérivée de pétrole à nouveau (ce dernier n’étant, plus ou moins, qu’un mélange de longues chaînes carbonées plus ou moins complexes) ou bien, comme dans le cas présent, à partir d’huile végétale. Ainsi, à nouveau, le produit peut-être d’origine renouvelable. La longueur de la chaîne carbonée va notamment déterminer la capacité du produit à former des micelles (bulles). Ces dernières ressemblent à des sphères avec les têtes hydrophiles vers l’extérieur (Partie C sur l’image ci-dessous). Ce sont ces micelles qui vont emprisonner les impuretés organiques et les emporter dans l’eau. Ces bulles, et donc l’efficacité du savon, sont aussi influencées par la température de l’eau ; si elle est trop froide alors les molécules s’agrègent et forment un solide sans remplir leur fonction.

L'OFS pourra remplacer à la fois la molécule tensioactive et l'agent chélateur grâce à sa double action tout en formant des micelles (bulles de savon) et ainsi remplacer les molécules nocives pour l'environnement et dérivé du pétrole. (Crédit : ACS Science)

L’OFS pourra remplacer à la fois la molécule tensioactive et l’agent chélateur grâce à sa double action tout en formant des micelles (bulles de savon) et pourra ainsi remplacer les molécules nocives pour l’environnement et dérivées de pétrole. (Crédit : ACS Science)

L’OFS, à nouveau, fait un bon score sur la température minimale à laquelle elle peut fonctionner. Trois configurations ont retenu l’attention des chercheurs dont une en particulier dont la température idéale d’usage se situe à 18 degrés (2 degrés de moins que des molécules plus traditionnelles). Ce qui permettrait en fait de réduire d’un peu plus la température nécessaire à un lavage en machine. En ce cas, moins chauffer l’eau revient aussi à économiser de l’énergie et donc des deniers ! Autre propriété intéressante de l’OFS est que le fait de varier la longueur ou la configuration de la chaine hydrophobe permet d’obtenir des molécules ayant des températures idéales d’utilisation différentes. Ceci ouvrirait la porte à la création de produits adaptés à l’usage et notamment à la température nécessaire à l’action à entreprendre.

En résumé :
– L’OFS peut-être dérivé de produits agricoles (donc renouvelables).
– Son groupement furane lui permet de se passer d’agent chélateur pour fonctionner, ces derniers étant bien souvent des molécules polluantes.
– Jouer sur la conformation du furane et la longueur de la chaine carbonée permet de créer des molécules optimisées pour différentes tâches et conditions.
– Les produits détergents devraient aussi baisser en prix puisqu’il y a moins de types de molécules nécessaires et que leur puissance est optimisée.

Caveat : ce produit n’en est qu’à ces tests originaux, il reste encore à prouver via des essais cliniques que l’OFS n’est pas nocif pour la peau et donc utilisable dans nos produits d’hygiène corporelle.

Ne serait-ce pas faire d’une bulle deux coups ?

Lorsque toutes les étapes de tests auront été validées et l’industrialisation possible, alors il ne nous reste plus qu’à espérer que les différentes institutions qui nous gouvernent, et je pense notamment aux Européennes, auront le bon sens de rendre cette molécule obligatoire sur le marché européen. Une molécule rendant toute une industrie plus économique, plus efficace et moins polluante, pourquoi diable s’en passerait-on ?

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C’était l’Archeo-ranger pour Sci&Fi, transmission terminée…

Référence :
Tunable Oleo-Furan Surfactants by Acylation of Renewable Furans. ACS Central Science. Toutes les images utilisées proviennent directement de l’article cité ici.

P.S. : je suis conscient que ce sujet n’est pas dans la ligne éditoriale de l’Archeoranger mais j’ai jugé important de souligner une possible grande évolution et ses conséquences même si le sujet parait si mondain et banal. Aller à la prochaine !

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