Molecular modeling finds its place in the industry: examples of research aiming at the development of new materials, processes and chemical products in the field of energy and environment

La modélisation moléculaire permet aujourd’hui de simuler les matériaux ou les fluides à l’échelle du nanomètre, voire de l’ångström, en s’appuyant sur les lois les plus fondamentales de la mécanique quantique ou de la mécanique statistique. Cette discipline de la chimie physique bénéficie des avancées importantes en matière de puissances de calcul à coût modéré, de l’amélioration des algorithmes, de paramétrisations plus précises et de la disponibilité de logiciels simples d’utilisation. Elle répond au besoin de l’interprétation des phénomènes et des expériences à un niveau microscopique.

Il n’est donc pas étonnant qu’elle trouve des applications industrielles de plus en plus nombreuses dans des domaines variés. Le domaine de l’énergie et de l’environnement en fournit ici une illustration sur la base d’exemples diversifiés~: la structure de surfaces amorphes en catalyse hétérogène, la synthèse de nouvelles structures zéolithiques pour l’adsorption et la catalyse, l’utilisation de l’hydrogène pour les carburants et la chimie, la thermodynamique des composés organiques oxygénés, les propriétés interfaciales du CO₂ supercritique, ou encore la viscosité des carburants. Ces exemples permettent de prendre la mesure de la diversité des méthodes employées et des contributions de cette nouvelle discipline.