Des Scientifiques Ont Créé Un Plastique Recyclable A L’Infini

Les scientifiques du département énergétique du Laboratoire National Lawrence-Berkeley dans le nord de la Californie ont conçu une nouvelle génération de plastique recyclable à l’infini.

Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement, en 2015 la population américaine a recyclé moins de 10% du plastique qu’elle utilisait. Ce n’est pas seulement dû à la paresse, nombre de plastiques ne peuvent tout simplement pas être recyclés. Même le plus recyclé des plastiques, le polytéréphtalate d’éthylène, n’est recyclé qu’à un niveau de 20 à 30%, le reste étant généralement envoyé dans des incinérateurs ou des décharges, des endroits où cette matière met des siècles à se décomposer.

Toutes les matières plastiques, comme par exemple les bouteilles ou les pièces automobiles, sont composées de molécules appelées polymères, qui sont elles-mêmes constituées d’éléments contenant du carbone appelés monomères. Bien souvent, les produits chimiques ajoutés au plastique pour leur donner rigidité ou flexibilité se lient à ces monomères et restent dans la matière plastique même après recyclage.

Durant le processus de recyclage, les plastiques composés de différentes matières toxiques, comme le plastique dur, souple, transparent ou coloré, sont mélangés et broyés. Lorsque ce plastique est fondu afin d’en faire un nouveau matériau, il est difficile de prédire les propriétés qu’il héritera du plastique d’origine.

Une équipe de chercheurs a désormais conçu un plastique recyclable pouvant être désassemblé au niveau moléculaire, puis ré-assemblé en une forme, une texture ou une couleur différente à l’infini tout conservant l’ensemble de ses qualités. Ce tout nouveau plastique composé d’un matériau appelé le polydiketoenamine (PDK) a été révélé dans la revue Natural Chemistry.

« La plupart des plastiques n’ont jamais été conçus pour être recyclés », explique Peter Christensen, chercheur postdoctoral au Molecular Foundry du Berkeley Laboratory. « Mais nous avons découvert une nouvelle façon d’assembler le plastique recyclé d’un point de vue moléculaire ».

« Le plastique réutilisable et recyclable est un grand défi », a déclaré M. Christensen. « Nous voyons déjà l’impact des déchets plastiques dans nos océans et cela est susceptible de s’aggraver à cause des quantités croissantes de plastiques fabriqués, et cela inquiète les infrastructures municipales de recyclage ».

Les chercheurs veulent éviter que le plastique se retrouve dans les décharges ou les océans en encourageant la récupération et la réutilisation des matières plastiques, des actions rendues possibles par les polydiketoenamines (PDK).

« Avec les PDK, les liaisons chimiques immuables du plastique sont remplacées par des liaisons réversibles lui permettant d’être recyclé plus efficacement », a déclaré Brett Helms, scientifique en fonderie moléculaire pour le Laboratoire Berkeley et leader de l’équipe ayant faite cette découverte.

A la différence des plastiques habituels, les monomères du plastique PDK peuvent être récupérés et débarrassés de tout additif en plaçant le matériau dans une solution hautement acide. Cela aide à briser les liens entre les monomères et à les séparer des additifs chimiques qui donnent au plastique son aspect et son toucher.

« Nous nous intéressons à rendre le cycle de vie du plastique beaucoup plus circulaire », explique Helms. « Nous voyons une opportunité de faire la différence là où il n’y aurait aucune solution de recyclage ».

Un nombre étonnant d’objets de la vie quotidienne, comme les étuis de téléphone, les bracelets de montre, les chaussures, les câbles d’ordinateur ou les thermos, sont créés par moulage de plastique chaud et rendent donc le recyclage extrêmement difficile, voire impossible.

« Nous sommes dans l’urgence de trouver une solution afin de moderniser les infrastructures de recyclage en vue du traitement des futurs déchets », a déclaré M. Helms.

« Si ces installations étaient conçues pour recycler ou réutiliser le PDK ou les autres matières plastiques, nous pourrions plus efficacement arrêter les déchets de plastiques dans les océans et dans les décharges. C’est un moment passionnant afin de repenser la conception des matériaux et des installations de recyclage pouvant produire une réelle économie circulaire ».

Les chercheurs ont l’intention de développer des plastiques PDK présentant un large éventail de propriétés thermiques et mécaniques afin de pouvoir être utilisés partout, dans les textiles, l’impression 3D et les mousses de plastique. De plus, ils essayent de multiplier les solutions en utilisant des matériaux à base de plantes et d’autres sources durables.