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Sciences

Les catalyseurs de Bert Weckhuysen

La recherche scientifique fondamentale et la recherche au service des entreprises peuvent parfaitement aller de pair, comme l'illustre de manière frappante la recherche innovatrice portant sur la catalyse qu'effectue le professeur d'université utrechtois Bert Weckhuysen (^o 1968). Celui-ci s'est vu décerner, le 10 juin 2013, le prix Spinoza de la NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique), la plus haute distinction scientifique aux Pays-Bas. Mais outre ses travaux universitaires, il coordonne, en sa qualité de directeur scientifique, la politique pour ce qui concerne le secteur de pointe de la chimie. Les autorités et les entreprises néerlandaises ont sélectionné ensemble neuf secteurs de pointe qui bénéficieront d'investissements supplémentaires dans les années à venir.

L'ingénieur B.M. (Bert) Weckhuysen est professeur de chimie inorganique et de catalyse à l'université d'Utrecht. Il se spécialise dans la compréhension et le développement de catalyseurs nouveaux ou améliorés. Les catalyseurs sont des substances qui accélèrent la transformation de matières premières, telles que le pétrole et la biomasse, en combustibles, matériaux et éléments de base pour des médicaments, par exemple, sans participer elles-mêmes aux réactions chimiques et sans se consumer. Plus de 90 pour cent des produits que nous utilisons dans la vie quotidienne sont fabriqués à l'aide de catalyseurs.

Weckhuysen est, au niveau international, l'un des créateurs de la ‘spectroscopie in situ’. Cette technique permet de visualiser, à l'aide de la lumière, le fonctionnement d'un catalyseur ‘en action’.

Cette approche expérimentale revêt une importance scientifique et économique capitale parce que dans un processus chimique industriel - tel que le craquage du pétrole - les éléments de l'environnement et les conditions de la réaction

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Bert Weckhuysen.

ont une influence considérable sur l'efficacité des catalyseurs.

Le groupe de recherche utrechtois de Weckhuysen, un groupe international comptant quelque 25 chercheurs talentueux, a réalisé des percées grâce à la visualisation en 3D de catalyseurs actifs et a pu montrer ce qui se produit exactement lorsque ces substances commencent à se révéler moins performantes avec le temps. Grâce notamment aux informations issues de ces expériences, Weckhuysen a pu développer des processus chimiques plus durables. Il se concentre par exemple sur le développement de catalyseurs transformant de la biomasse ligneuse en divers matériaux et combustibles, ainsi que sur l'amélioration des catalyseurs en vue d'une utilisation plus efficace du pétrole et du gaz naturel. Aussi les recherches de Weckhuysen sont-elles de la plus haute importance pour l'industrie chimique et collabore-t-il fréquemment avec des partenaires industriels.

Bert Weckhuysen acheva en 1991 une formation de master en technologie chimique et agricole à la Katholieke Universiteit Leuven. Quatre ans plus tard, il y passa cum laude son doctorat sur la recherche portant sur la catalyse. Il poursuivit ses recherches à titre postdoctoral aux États-Unis, puis revint à Louvain en 1997. Il enseigne depuis 2000 à Utrecht, où il devint en 2012 le premier professeur d'université de la faculté des sciences exactes. Il vient de recevoir, en vue de la poursuite de ses recherches, une bourse de 2,5 millions d'euros du Conseil européen pour la recherche. Au cours de sa carrière, Weckhuysen a été lauréat de plusieurs prix prestigieux. Depuis 2011 il est membre de la Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (Académie royale néerlandaise des sciences).

Les recherches actuelles de Weckhuysen se focalisent sur de nouvelles possibilités pour fabriquer les éléments de base de l'industrie chimique. Le pétrole meilleur marché contient des impuretés qui gangrènent les catalyseurs. Le défi consiste à examiner de quelle manière ces catalyseurs pourraient mieux y résister ou à trouver des solutions de rechange. En collaboration avec l'université technique d'Eindhoven, il étudie des solar fuels (combustibles solaires): comment peut-on fabriquer de manière efficace, à partir de dioxyde de carbone et d'eau,

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des molécules simples telles que le méthanol (matière première pour le plastique) à l'aide de la lumière du soleil? Un processus très durable.

Le prix Spinoza NOW s'élève à 2,5 millions d'euros, que le lauréat peut affecter comme bon lui semble à la recherche et au développement. Weckhuysen se propose d'utiliser une partie de ces fonds pour élargir son groupe de chercheurs en y associant des représentants de disciplines toutes différentes. Un mathématicien ou quelqu'un qui s'occupe des sciences de la vie ont en effet une approche spécifique des problèmes. En incorporant à part entière un tel spécialiste dans son équipe utrechtoise et en le plongeant dans la recherche - plutôt que de se borner à le consulter de temps à autre -, Weckhuysen espère pouvoir acquérir un nouveau savoir-faire permettant de mieux comprendre la catalyse et, dans la foulée, de faire progresser de manière durable l'industrie chimique. Car des catalyseurs actifs pendant un temps plus long permettront aussi à l'industrie de dépenser moins d'argent pour des métaux coûteux utilisés dans les catalyseurs comme l'or, le platine et le rhodium. Bert Weckhuysen est un chercheur passionné qui fait partager ses connaissances avec un enthousiasme communicatif et qui est particulièrement exigeant aussi bien pour luimême que pour ses collaborateurs. Il se tient à leur disposition jour et nuit. Âgé de 45 ans à peine, il peut se prévaloir d'états de service impressionnants. Et lorsqu'il a besoin de se changer les idées d'urgence, il s'adonne à la course à pied, pour se replonger ensuite, avec une inspiration et un étonnement renouvelés, dans ses recherches sur la catalyse.

dirk van delft
(tr. w. devos)