Les scientifiques viennent de dévoiler un tout nouveau type de plastique recyclable à l’infini


Dans un monde parfait, le plastique ne serait jamais à sens unique dans une décharge – c’est une vision que nous nous efforçons de réaliser depuis des décennies.

Malheureusement, certains plastiques ne se recyclent pas aussi facilement que d’autres, ce qui limite notre capacité à les réutiliser dans de nouveaux produits. Mais un nouveau type de plastique pourrait aider à changer tout cela.

Les chercheurs du laboratoire national Lawrence Berkeley du département de l’Énergie des États-Unis ont conçu un nouveau type de polymère plastique qui peut être décomposé et reconstruit avec la simplicité d’une brique Lego moléculaire.

“La plupart des plastiques n’ont jamais été faits pour être recyclés”, explique le chimiste Peter Christensen.

“Mais nous avons découvert une nouvelle façon d’assembler les plastiques qui prend en compte le recyclage d’un point de vue moléculaire.”

Tous les plastiques sont des unités plus ou moins répétitives – ou monomères – de composés dérivés d’une substance organique comme le pétrole.

Ce réseau filandreux de molécules peut être mélangé à une grande variété de produits chimiques, ce qui confère aux plastiques diverses propriétés qui nous permettent de les utiliser pour à peu près tout, des sacs à provisions aux vêtements, aux pailles et aux meubles.

Au désarroi éternel des consommateurs du monde entier, certains de ces plastiques peuvent être décomposés en composants et recyclés relativement facilement. Mais pas tous. Nous pourrions peut-être jeter nos bouteilles de boisson en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) dans le bac de recyclage, mais pas un jouet ou un ustensile en plastique solide et thermodurcissable.

De nombreux plastiques souffrent de ces additifs qui s’accrochent aux chaînes moléculaires pour les colorer, les ramollir ou les durcir, ce qui crée un désordre imprévisible d’ingrédients à transformer en un produit durable que nous pouvons facilement nous offrir.

Les chercheurs ont fait des progrès dans la redéfinition des plastiques thermodurcissables pour qu’ils deviennent recyclables, mais pour vraiment résoudre notre crise croissante des plastiques, nous devons rendre le processus aussi efficace et simple que possible, et le nouveau type de plastique développé au Berkeley Lab a le potentiel pour répondre à ces demandes.

Son élément constitutif est un monomère appelé dicétoénamine : un composé formé en collant une triketone à une amine.

La condensation de ces unités en une longue chaîne forme un plastique appelé poly(diketoenamine) – ou PDK – et les liaisons peuvent être dissoutes facilement en n’utilisant rien de plus qu’un trempage de 12 heures dans un bain acide fort.

“Avec les PDK, les liaisons immuables des plastiques conventionnels sont remplacées par des liaisons réversibles qui permettent un recyclage plus efficace du plastique”, explique le chimiste et chef d’équipe Brett Helms.

En décomposant facilement les polymères, les unités centrales du plastique peuvent être séparées à plusieurs reprises de tout additif dans ce qui est décrit comme un cycle en boucle fermée.

Les chercheurs ont testé le processus de récupération en contaminant la PDK et les solutions acides avec d’autres substances, y compris de la fibre de verre et des produits chimiques ignifuges, trouvant que les additifs avaient peu d’impact sur leur récolte de dicétoénamine.

Le résultat final est un ingrédient plastique qui peut se débarrasser de toutes les couleurs ou de tous les agents de renforcement en plusieurs étapes faciles pour être transformé en un autre produit.

“Nous nous intéressons à la chimie qui redirige les cycles de vie des plastiques de linéaires à circulaires”, explique M. Helms.

“Nous voyons une opportunité de faire une différence là où il n’y a pas d’options de recyclage.”

À l’heure actuelle, la plupart de nos efforts de recyclage sont abyssaux. Alors que certains pays font tout ce qu’ils peuvent, des pays comme les États-Unis réussissent à peine à recycler un quart de leurs déchets de PET.

Les gouvernements peuvent toujours faire leur part pour faire respecter la loi, mais au bout du compte, c’est l’argent qui parle. Plus tôt cette année, des chercheurs ont montré comment nous pourrions transformer le plastique en une ressource beaucoup plus lucrative : le carburant.

Toutes les méthodes que nous pouvons trouver pour rendre le recyclage plus facile pour le consommateur et plus attrayant pour le fabricant méritent d’être étudiées.

Nous sommes bien sûr encore loin d’envoyer nos fourches PDK dans un réservoir d’acide de notre usine de recyclage locale. D’autres recherches sont nécessaires pour tester l’aptitude du polymère à diverses applications. Personne ne veut d’un couteau en plastique souple ou d’un sac à provisions cassant, même s’il est recyclable.

Mais quels qu’en soient les résultats, c’est à cela que ressemble l’avenir du plastique – et nous en avons besoin de toute urgence.

Cette recherche a été publiée dans Nature Chemistry.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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