Comment transformer les déchets en une alternative au plastique

Le plastique bénéficie d’un appétit insatiable, en dépit des risques environnementaux et sanitaires engendrés par la mauvaise gestion des déchets plastiques. Si les modèles de consommation et les pratiques de gestion des déchets actuels se poursuivent, il y aura d’ici 2050 environ 12 milliards de tonnes de déchets plastiques dans les décharges et l’environnement naturel. Le plastique pourrait‑il cependant être remplacé par un matériau tout aussi léger, résistant et entièrement biodégradable ?

Selon une équipe de scientifiques travaillant actuellement sur une alternative respectueuse de l’environnement, la réponse est oui. Partiellement soutenue par le projet NaMeS, financé par l’UE, cette équipe a élaboré une nouvelle méthode d’obtention d’un composé aux diverses applications dans les industries biochimiques. Les chercheurs ont publié leur étude dans la revue « Applied Catalysis B : Environmental ».

Un communiqué de presse résumant les conclusions rapporte que cette équipe a transformé l’hydroxyméthylfurfural (HMF), un produit courant provenant de l’hydrolyse acide des sucres obtenus notamment à partir de la cellulose, de la lignine et de l’inuline, en aldéhyde, 2,5‑diformylfurfural (DFF). Le HMF est un composé utilisé dans les polymères, les solvants, les agents tensioactifs, les produits pharmaceutiques et les agents phytosanitaires. Les dérivés de l’oxydation du HMF ont également une valeur commerciale. Par exemple, le DFF présente diverses applications utiles impliquant la production de cosmétiques, de parfums, de combustibles, de médicaments et d’agents chimiques, pour n’en citer que quelques‑uns.

Il existe plusieurs méthodes de fabrication de DFF, mais ces dernières présentent un rendement faible et une faible sélectivité, et elles ne sont pas écologiques. Dans l’article de cette revue, les scientifiques indiquent que « la recherche vers une production de DFF réalisable d’un point de vue économique, et avec un impact environnemental faible, est axée sur l’utilisation de catalyseurs métalliques non précieux/non nobles à bas coût, l’absence de produits chimiques dangereux (bases ou solvants organiques) et l’utilisation d’oxydants doux (c.‑à‑d. l’oxygène moléculaire), ainsi que sur l’utilisation de procédés à faible température et peu énergivores, tels que la sonochimie et la photocatalyse ». Dans le communiqué de presse, le professeur Juan Carlos Colmenares, co‑auteur de l’étude, insiste sur le fait que la technique de l’équipe ne génère aucun déchet, « sans l’ajout d’oxygène ou de composés supplémentaires (par ex. le peroxyde d’hydrogène H2O2) ». De plus, cette méthode ne nécessite pas de températures élevées ou de catalyseurs onéreux.

Une alternative au PET

Le professeur Colmenares indique : « Nous souhaitons pouvoir remplacer les PET par une alternative dont la décomposition ne prendrait que quelques mois, ou quelques années tout au plus. Les plastiques actuels, fabriqués à partir de pétrole, contiennent des phtalates et d’autres plastifiants ; une sorte de “soupe” de composés organiques et même inorganiques ; et aucune bactérie ou moisissure ne peut les détruire à elle seule. C’est pourquoi ils restent aussi longtemps dans les forêts et les océans ». Le PET désigne le polymère thermoplastique ordinaire utilisé dans les bouteilles en plastique et autres emballages, ainsi que dans les textiles.

Le professeur ajoute que les produits « à base de DFF contiennent des furanes, des sucres, et que la nature accepte mieux ce qui vient d’elle. De tels polymères ont déjà été testés. Ils se décomposent en monomères semblables aux sucres. Et les sucres sont des friandises savoureuses pour de nombreux micro‑organismes. Même si une bouteille fabriquée à partir du même genre de plastique est jetée dans une forêt, elle se décomposera bien plus rapidement que les polymères conventionnels, après quelques années au plus tard ».

Le projet NaMeS (« Interdisciplinary NAnoscience School : from phenoMEnology to applicationS ») en cours ayant soutenu cette étude a recruté des chercheurs en début de carrière, afin de mener des projets de recherche internationaux, intersectoriels et interdisciplinaires associant la chimie, la physique, les mathématiques, la biologie et la science des matériaux.

Pour plus d’informations, veuillez consulter : site web du projet NaMeS
Source : CORDIS
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