Amandine GuietEnseignante-chercheuse à l’Institut des molécules et matériaux du Mans (CNRS/Le Mans Université)
Avec son projet MOSAR, Amandine Guiet, enseignante chercheuse à l’Institut des Molécules et Matériaux du Mans, est lauréate de l’appel à projet Emergence@INC2026. Par cet appel, CNRS Chimie accompagne des chercheuses et chercheurs - chargés de recherche ou maîtres de conférences - recrutés depuis 5 à 10 ans en finançant un projet novateur et en encourageant la prise de risque.
Votre projet MOSAR vise à concevoir des matériaux fluorés pour la production d’ammoniac décarboné. Pouvez-vous nous en dire plus ?
Le projet MOSAR explore une idée simple mais ambitieuse : transformer une famille de polluants azotés très présent dans les eaux (les nitrates) en une ressource utile et stratégique (l’ammoniac) tout en réduisant drastiquement l’empreinte carbone liée à sa production. L’ammoniac NH3, molécule clé de l’agriculture mondiale et de la chimie moderne et vecteur énergétique alternatif, est en effet produit par le procédé Haber-Bosch, très énergivore et responsable d’environ 2 % des émissions mondiales de CO2. Le projet MOSAR propose une alternative bas carbone qui consiste à réduire électrochimiquement les nitrates en ammoniac. Pour y parvenir, mon projet vise à concevoir une nouvelle génération de catalyseurs à base de fluorures multimétalliques. Cette famille de matériaux quasi inexplorée pourrait, grâce au fort effet inductif du fluor, moduler les environnements des sites actifs métalliques ? et conduire à des performances augmentées de cette réaction de réduction. Parallèlement, ce projet investiguera à l’aide de la spectroscopie Raman les catalyseurs en conditions réelles de fonctionnement afin de comprendre comment le fluor influence les mécanismes de conversion. L’enjeu est double, dépolluer les eaux tout en produisant un vecteur énergétique alternatif.
En quoi cette recherche est-elle émergente et à risque ?
MOSAR se situe à la frontière de plusieurs domaines peu explorés : les fluorures multimétalliques qui n’ont jamais été étudiés de manière systématique comme catalyseurs pour la réduction électrochimique des ions nitrate, alors qu’ils pourraient en modifier profondément les mécanismes. L’usage de la spectroscopie Raman pour analyser des fluorures hydratés, a fortiori en conditions operando, représente une véritable prise de risque, car ces matériaux peuvent se restructurer, s’amorphiser ou générer des signaux faibles. La combinaison fluorures/catalyse/Raman constitue ainsi une rupture méthodologique. Le caractère émergent réside également dans l’ambition d’établir un lien entre la présence du fluor, la formation d’intermédiaires réactionnels et la sélectivité vers l’ammoniac. Mon projet se démarque ainsi de l’état de l’art, dominé par les catalyseurs métalliques classiques.
Quelles pourraient-en être les principales retombées ?
Sur le plan scientifique, MOSAR pourrait révéler une nouvelle classe de catalyseurs performants, ouvrant un champ inédit dans la chimie des fluorures fonctionnels. Le projet génèrera également des données uniques sur le rôle du fluor dans les mécanismes électrochimiques, données qui bénéficieront à toute la communauté travaillant sur la réduction des nitrates ou la catalyse durable. Il est important de souligner que les fluorures étudiés ici n’ont rien à voir avec les PFAS : il s’agit de solides inorganiques stables, non persistants et dépourvus de chaînes carbonées fluorées, donc sans les enjeux de toxicité associés. À l'échelle sociétale, MOSAR propose ainsi une voie intégrée de dépollution des eaux et de production d’un vecteur énergétique bas carbone, particulièrement intéressant pour la propulsion maritime. Le projet MOSAR renforcera mon positionnement à l’interface matériaux–électrochimie et fournira une base solide pour candidater à des projets de plus grande ampleur. Il constituera également un appui structurant pour la préparation de mon HDR et le développement d’un axe de recherche original à fort impact environnemental.
Rédacteur : AVR