Exercices Enjeux énergétiques : la chimie verte

Le principe de l'énergie éolienne repose sur la force que le vent exerce sur les pales d'une éolienne les faisant tourner entre 10 et 20 tours par minute. Ces pales sont ensuite reliées à un alternateur qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Cette énergie électrique est ensuite distribuée pour alimenter les ménages.

Dans le principe décrit, nommez une source primaire d’énergie.

Le carbonate d'éthylène $(\text C_3\text H_4\text O_3)$ est un carbonate cyclique utilisé comme solvant dans les piles lithium et comme monomère plastique. Pour synthétiser ce carbonate, deux méthodes sont envisageables.

La méthode A consiste à obtenir le carbonate d’éthylène à partir du dioxyde de carbone $(\text C\text O_2)$ et de l’oxyde d’éthylène $(\text C_2\text H_4\text O)$ en présence d’un catalyseur adéquat. L’équation bilan est la suivante :

La méthode B consiste à obtenir le carbonate d’éthylène à partir de l’éthylène glycol $(\text C_2\text H_6\text O_2)$ et du phosgène $(\text C \text O \text {Cl}_2)$. L’équation bilan est la suivante :

Attention : le phosgène est un gaz très toxique et très corrosif qui s’emploie comme gaz de combat et comme arme chimique.

Données : $M(\text{Cl})=35,5\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$ ; $M(\text O) = 16\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$; $M(\text C) = 12\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$; $M(\text H) = 1\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$.

Que signifie l’économie d’atome et comment pouvons-nous la quantifier ?

L’éthanol est une molécule très utilisée dans différentes industries actuelles. En effet, l’éthanol est l’alcool des boissons alcoolisées mais est aussi utilisé comme solvant peu polluant de réactions ou comme réactif, notamment dans l’industrie pharmaceutique, agrochimique ou cosmétique et finalement comme source d’énergie (carburant pour moteur).
L’éthanol peut être obtenu à partir des sources fossiles (pétrole) ou à partir de la biomasse (fermentation des sucres des plantes par exemple). Ce dernier est appelé bioéthanol, synthétisé dans le cadre du développement de la chimie verte.

Que veut dire chimie verte ?