Des scientifiques découvrent un moyen de transformer les déchets plastiques en trésors !
Les plastiques constituent l'un des problèmes de pollution les plus graves de la planète. Et si l'énergie solaire pouvait les transformer en produits à haute valeur ajoutée ? Un groupe de chercheurs nous apporte la réponse. Découvrez les détails ici !
Le polyéthylène, utilisé dans des articles du quotidien comme les emballages alimentaires, les sacs de courses et les bouteilles courantes telles que l'alcool éthylique, l'eau oxygénée ou les emballages de détergents, représente une grande partie des déchets plastiques qui s'accumulent dans les décharges et nuisent à l'environnement.
C'est un matériau thermoplastique sous forme de polymères synthétiques à haute densité de particules, créé par la polymérisation de l'éthylène, un processus où de petites particules appelées monomères se combinent.
La structure de ce plastique est relativement simple, consistant en deux atomes de carbone et quatre d'hydrogène. Ses propriétés physico-chimiques en font un matériau facile à traiter, flexible, résistant aux basses températures, aux tensions de traction et à l'abrasion, à faible conductivité thermique et diélectrique.
C'est l'un des polymères les plus durables connus aujourd'hui, résistant aux dommages mécaniques, à la pénétration microbienne et à l'humidité. De par ses caractéristiques, il permet d'emballer les aliments de manière optimale en termes de coût et de bénéfice, et contribue à la sécurité des aliments que nous consommons.
La fin de vie de ces plastiques
L'utilisation généralisée de ces produits plastiques nécessite une gestion adéquate de leur fin de vie afin de réduire les menaces environnementales des décharges et de récupérer des produits à valeur ajoutée à partir des déchets. Le polyéthylène représente à lui seul plus de 60 % de tous les déchets plastiques.
Le recyclage chimique actuel des plastiques synthétiques en vrac fonctionne à haute température, au-dessus de 400 °C, et produit un mélange complexe de produits. La conversion du polyéthylène dans des conditions douces et avec une bonne sélectivité envers des produits chimiques à valeur ajoutée reste un défi pratique.
Les obstacles au recyclage du polyéthylène ont toujours été son inertie chimique, car il ne réagit pas facilement avec d'autres substances, et la complexité de sa structure paradoxalement simple.
Récemment, un groupe de chercheurs dirigé par le professeur Shizhang Qiao, de l'Université d'Adélaïde, a découvert une nouvelle manière de recycler le polyéthylène, en convertissant les déchets plastiques en produits chimiques précieux à l'aide de l'énergie solaire.
Ce développement passionnant, publié dans la revue Science Advances, représente une avancée significative dans la lutte contre le problème mondial de la pollution par le plastique.
Une méthode innovante et écologique, voici la photocatalyse induite par la lumière
L'équipe internationale de chercheurs a développé une méthode pour recycler les déchets plastiques, en utilisant une technique appelée "photocatalyse induite par la lumière", qui permet de transformer le polyéthylène en éthylène, un ingrédient clé dans divers produits industriels et de consommation quotidienne, et en acide propionique, deux produits chimiques de grande valeur commerciale. L'acide propionique possède des propriétés antiseptiques et antibactériennes, ce qui le rend très précieux dans les industries médicale et alimentaire.
Le processus est remarquable par sa haute sélectivité, car près de 99 % du produit liquide est de l'acide propionique, ce qui signifie qu'il y a moins de sous-produits à séparer, rendant le processus plus efficace.
Lorsqu'ils sont exposés à la lumière solaire, ces catalyseurs induisent la réaction qui transforme les déchets plastiques. Cette approche n'est pas seulement innovante, mais elle est également écologique, car elle utilise l'énergie solaire renouvelable au lieu des combustibles fossiles traditionnellement utilisés dans les processus industriels, contribuant ainsi à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Des progrès significatifs vers la durabilité environnementale pour plusieurs raisons
Ce progrès est significatif pour plusieurs raisons. Tout d'abord, parce qu'il aborde le problème environnemental urgent des déchets plastiques et présente une nouvelle méthode pratique de recyclage. Deuxièmement, parce qu'il contribue au modèle d'économie circulaire, un système basé sur la réduction, la réutilisation, la récupération et le recyclage des ressources et de l'énergie.
L'équipe du professeur Qiao espère que leur travail inspirera d'autres recherches. L'objectif est d'affiner et d'élargir cette technologie, la rendant largement accessible pour la gestion des déchets et la production de produits chimiques.
En résumé, cette découverte s'aligne avec les efforts mondiaux pour réduire l'impact environnemental et promouvoir la durabilité, offrant un double avantage : réduire le fardeau de la pollution plastique et produire des produits chimiques de valeur de manière écologique. Elle doit être considérée comme une solution avantageuse pour la planète et l'économie, ouvrant la voie à un avenir où les déchets plastiques ne sont pas seulement vus comme un problème, mais aussi comme une ressource, dans une idée de circularité.
Référence de l'article : Zhang, S., Xia, B., Qu, Y. et. al. Photocatalytic production of ethylene and propionic acid from plastic waste by titania-supported atomically dispersed Pd species. 2023.