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La lutte contre la drépanocytose

Un enjeu majeur de santé publique

Chaque année, 275 000 nouveaux cas sont dépistés dans le monde, chez les nourissons. La drépanocytose touche particulièrement les populations d'Afrique et d'Inde. La France n'est pas totalement épargnée avec un enfant pour ...

Homo sapiens découvert hors d'Afrique

Une équipe internationale vient de découvrir le plus ancien fossile d'Homo sapiens jamais découvert en dehors du continent africain : un maxillaire vieux de près de 200 000 ans exhumé sur le mont Carmel au nord d'Israël qui contraint les paléanthropologues à réviser leurs copies. ...

Désintégration du neutron et matière noire 

Pour expliquer divers effets gravitationnels, les physiciens ont été amenés à supposer l'existence d'une « matière noire » à l'intérieur des galaxies et dans l’espace intergalactique. Parmi les hypothèses relatives à sa nature, on suppose l’existence ...

Une symbiose à l'épreuve du milieu

CC SA 3.0 ©Prenn

Duo de choc : les recherches récentes montrent qu’une plante hôte et un champignon peuvent s’associer par-delà leur milieu naturel. Aidée de son symbiote, la plante devient plus résistante.

Le raisinier des mers antillais en voyage au Sénégal

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L'essor du taxi aérien

Une interview de Claude Le Tallec, Chargé de mission "Transport aérien personnel" à l'ONERA. 

Qu'est-ce qui, à l'heure actuelle, favorise l'émergence de la thématique des voitures volantes ?

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L'horloge nucléaire

Ce qui caractérise la performance d’une horloge, c'est la faiblesse de sa dérive au cours du temps : de combien diffère chaque jour l'heure qu'elle indique par rapport à sa référence ; autrement dit au bout de quelle durée se décale-t-elle d’une seconde ?

Le génome de la rose décrypté

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Notre amie la rose

De toutes les plantes ornementales, les roses sont parmi les plus cultivées au monde, que ce soit pour l'agrément que les rosiers confèrent aux ...

La biolixiviation

Les impacts environnementaux et sociaux des industries minières et le besoin accru de certains métaux comme les terres rares pour les appareils électroniques modernes rendent urgente l'élaboration de solutions nouvelles pour traiter les minerais ou récupérer dans les déchets des éléments de plus en plus recherchés. C'est ce que pourrait apporter un procédé, la biolixiviation.

Une solution biotechnologique éprouvée

La biolixiviation, c’est-à-dire l’extraction de métaux grâce à des micro-organismes, est une technique déjà utilisée pour produire 5 % de tout l’or mondial et 20 % du cuivre et, de façon plus marginale, pour l’extraction du nickel, du zinc, du cobalt et de certaines terres rares. Son développement industriel a réellement débuté il y a moins de 20 ans.
Le procédé s'applique à des réserves de minerai, c’est-à-dire de roches suffisamment riches en minéraux d’intérêt. Il nécessite de grandes quantités d’eau, que l’on rend généralement acide et des micro-organismes préléablement sélectionnés (bactéries, archées ou champignons) qui vont faire le travail d’extraction des minéraux intéressants. Bien souvent, l’apport d'oxygène est nécessaire et parfois, pour certains micro-organismes, l'apport en sucres.

La biolixiviation peut s’effectuer par deux voies. Une voie statique qui consiste à verser directement la solution sur le minerai stocké dans un vallon, une cuvette que l’on a imperméabilisée et au fond de laquelle on récupère les métaux dissous. Et une voie dynamique qui consiste à broyer et concasser finement le minerai pour le placer dans de grands réservoirs appelés bioréacteurs. Le contenu de la cuve est alors sans cesse agité afin d’améliorer la surface de contact entre bactéries et minerai et de rendre l’oxygène plus facilement disponible. Avec l’expérience, on a appris à optimiser la température, l’acidité, la vitesse de mélange, les apports en oxygène, en dioxyde de carbone ou en sucres pour que les microorganismes gagnent en productivité.

Plusieurs atouts économiques

Comparée aux méthodes traditionnelles de récupération des minéraux que sont la pyrométallurgie (extraction par fusion des roches) ou l’hydrométallurgie (extraction par dissolution chimique de la roche), la biolixiviation, qui peut aussi être appelée bio-hydrométallurgie, utilise peu d’énergie, produit beaucoup moins de sous-produits et surtout beaucoup moins de polluants. En outre, la mise en oeuvre est relativement peu coûteuse et permet d’extraire des minéraux à partir de minerais pauvres ou de résidus miniers dont l’exploitation traditionnelle ne serait pas rentable. Ainsi, au Chili par exemple, où la quasi-totalité des minerais riches en cuivre ont été exploités, la biolixiviation a pris le relais pour les ressources restantes à faible teneur en métal. En Ouganda, cela fait maintenant une dizaine d’années que les stériles des mines de cuivre sont utilisées pour produire du cobalt. Cependant, le procédé est beaucoup plus lent et, mal conduit, il peut aussi mener à des catastrophes environnementales. Ainsi, la mine finlandaise de Talvivaara, qui avait mis en place un procédé de biolixiviation pour récupérer nickel, zinc, cobalt et cuivre depuis un minerai faiblement concentré dans les années 2000 a connu d’importantes fuites et défauts d’imperméabilisation qui ont ravagé les eaux aux alentours, avec notamment une fuite d’uranium qui a mené l’entreprise à la faillite.

Une clé pour les terres rares ?

Les terres rares (qui comprennent les 15 lanthanides plus le scandium et l’yttrium) sont des matériaux très prisés en électronique, dans les industries des énergies renouvelables, ou encore pour des applications en optique, en raison de leurs propriétés paramagnétiques et luminescentes. Malgré leur nom, les terres rares sont plutôt abondantes dans la croûte terrestre, mais elles sont très dispersées et ne font pas de filons ou de minerais très concentrés. Par conséquent, leur extraction est compliquée et très coûteuse. L’approvisionnement mondial est aux mains de la Chine (90%) via l’exploitation des sous-produits d’autres industries minières, notamment du fer et du cuivre. Flambée des prix, risque de rupture d’approvisionnement sont des motivations très fortes pour trouver des méthodes alternatives à leur extraction. Parmi elle, la « biolixiviation urbaine », qui consiste à extraire les métaux intéressants des déchets électroniques via des microorganismes, a donné lieu à des réussites intéressantes pour récupérer des éléments rares présents dans des lampes fluorescentes ou des aimants de disques durs. En tout état de cause, le procédé semble être promis à un bel avenir. D’une part, parce que les études menées sur les micro-organismes extrêmophiles se développent, ce qui permet d’améliorer encore les rendements et les conditions de la biolixiviation. A titre d’exemple, des souches de bactéries qui continuent d’être actives en milieu salé permettent de continuer les activités minières dans des pays où l’eau douce s’est faite rare. D’autre part, parce que c’est aussi une technique que l’on envisage pour l’exploitation des minéraux sur d’autres corps célestes (Lune, Mars, astéroïdes) ; des études menées sur la station internationale ayant montré que certains microorganismes extrêmophiles terrestres étaient capables de résister aux conditions extrêmes de l’espace (températures, vide, radiations). Enfin, parce qu’elle sert aussi depuis longtemps comme base pour des opérations de dépollution des sols, on parle alors de bioremédiation par les bactéries.
Publié le 03/05/2018

En savoir plus 

http://www.brgm.fr/projet/biotechnologies-viennent-secours-valorisation-environnement

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Emilie du Châtelet (1706-1749)
Le parcours inspirant de la première grande femme scientifique française

Longtemps ignorée, Emilie du Châtelet incarne désormais la femme des Lumières par excellence. Il aura fallu attendre le XXe siècle et un regain d'intérêt pour l'Histoire féminine pour que d'aucuns s'intéressent à la première femme authentiquement scientifique. Curieuse, ambitieuse, impertinente, Madame du Châtelet a fait figure de personnage anachronique au XVIIIe siècle, se permettant de corriger les travaux de Newton, d'affronter son amant Voltaire à un concours scientifique, ou encore de critiquer publiquement les théories communément admises.

Emilie ou l'Education

Emilie, née Gabrielle de Froulay Tessé, grandit dans un microcosme intellectuel étonnement inclusif vis-à-vis des femmes. Son père, agé de 58 ans à sa naissance, est particulièrement respectueux des choses de l'esprit, et tient à ce que sa fille bénéficie de la même éducation que ses frères : en plus de jouir d'un libre accès à la bibliothèque familiale, elle reçoit de la part de précepteurs des cours de latin, de grec, d’allemand, d'anglais, d'espagnol et d'italien. Fait rarissime à l'époque, il lui est même administré des leçons de mathématique et de physique, disciplines pour lesquelles elle se révèle douée. Très jeune, quand ses parents reçoivent le scientifique Fontenelle, la légende veut qu'elle lui demande des précisions quant à ses Entretiens sur la pluralité des mondes.

 

Derrière chaque grand homme se cache une femme

Après avoir accouché de trois enfants, Madame de Châtelet considère avoir rempli sa part du contrat matrimonial, et se sépare à l'amiable de son mari - celui-ci, très lucide de ses propres limites intellectuelles face à elle, n'opposera aucune objection. Emilie entreprend alors la formation scientifique dont elle a toujours rêvé, auprès des membres de l'Académie des Sciences, Maupertuis et Clairaut, dans son château de Cirey en Lorraine. Elle héberge Voltaire, en exil suite à la polémique créée par ses Lettres philosophiques ; ils vivront ensemble cinq ans. Voltaire se montrera très encourageant vis-à-vis des inclinations scientifiques de Madame, et ils formeront tous deux une équipe étonnante, se donnant pour objectif de diffuser les théories de Newton partout en Europe.

En 1737, Voltaire participe au concours sur la nature du feu et sa propagation organisé par l'Académie des Sciences. En se fondant sur la théorie aristotélicienne des quatre éléments, il cherche à déterminer le poids de cette substance matérielle que serait le feu, et multiplie les expériences. Emilie l'observe attentivement, mais n'est pas convaincue par ses hypothèses. Elle décide alors d'entrer dans la course, mais le concours n'est pas ouvert aux femmes. Emilie va au-devant de l'interdiction, grâce à l'anonymat des inscriptions. Ni elle, ni son compagnon ne remporteront le prix convoité, mais l'Académie, très impressionnée par ses travaux, décide d'imprimer le mémoire de Châtelet, chose inédite pour une femme.

Succès & postérité

Elle demande alors au mathématicien allemand Samuel Koenig de l'initier aux théories de Leibniz, qu'elle préfère à celles de Newton et dont elle rend compte dans ses Institutions de physique en 1740. Force de clarté et de pédagogie, l'ouvrage rencontre un important succès, au point que Koening s'accapare le mérite de son travail en se faisant passer pour l'auteur. Le même livre lui vaut une autre controverse : le secrétaire de l'Académie des sciences Dortous de Mairan conteste publiquement sa vision "extravagante" de la théorie des forces, à laquelle Emilie répondra : « Je ne suis pas secrétaire de l'Académie, mais j'ai raison, et cela vaut tous les titres ». D'aucuns considèrent cet épisode comme la première polémique intellectuelle confrontant un homme et une femme. Le livre bénéficiera d'une importante couverture médiatique, au point d'être traduit en allemand et en italien. En 1746, Châtelet, obtiendra même un poste à l'Université de Bologne, seule institution dédiée aux sciences et ouverte aux femmes à l'époque.

Cherchant à dépasser le débat Leibniz-Newton, elle se lance dans une traduction et commentaire du Philosophiae naturalis principia mathematica de Newton, publiée en 1687. Emilie ne se laisse impressionner en rien par le physicien, et soulève de nombreuses objections.

Vivant une grossesse particulièrement difficile à 43 ans, Émilie a le pressentiment qu'elle ne survivra pas. Aspirant à pérenniser son oeuvre, elle demande elle-même à ce que ses textes soient conservés au Département des Manuscrits, en mettant un point d'honneur à être présentée comme le seul auteur, craignant que ses ouvrages puissent à nouveau être attribués à un homme. Le 10 septembre 1749, à Lunéville, elle meurt en couche ; sa fille ne survit pas non plus. Voltaire qui l'aura assisté jusqu'au bout écrira « J’ai perdu un ami de vingt-cinq années, un grand homme qui n’avait le défaut que d’être femme, et que tout Paris regrette et honore. »

Pour en savoir plus

http://gallica.bnf.fr/essentiels/du-chatelet

Yannis Benzaïd
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