14.04.2022 - Cornell University

Des chimistes exploitent le soleil pour recycler des déchets plastiques

La lumière et l'oxygène transforment les déchets plastiques en acide benzoïque utile

Des chimistes de l'université Cornell ont découvert un moyen d'utiliser la lumière et l'oxygène pour recycler le polystyrène - un type de plastique présent dans de nombreux articles courants - en acide benzoïque, un produit que l'on trouve dans les laboratoires de chimie des universités et des lycées et qui est également utilisé dans les parfums, les conservateurs alimentaires et d'autres produits omniprésents.

Les boîtes à œufs en polystyrène, les boîtiers de disques compacts en plastique dur, les gobelets rouges et de nombreux autres produits courants sont composés de polystyrène, qui représente un tiers des déchets mis en décharge dans le monde.

Une équipe dirigée par Erin Stache, professeur adjoint de chimie et de biologie chimique à Cornell, a découvert que la réaction peut même avoir lieu dans une fenêtre ensoleillée.

Leur article intitulé "Chemical Upcycling of Commercial Polystyrene via Catalyst-Controlled Photooxidation" a été publié dans le Journal of the American Chemical Society.

Conformément à la mission de son laboratoire, qui consiste à s'attaquer aux problèmes environnementaux par la chimie, le nouveau procédé est doux, respectueux du climat et adaptable aux flux de déchets commerciaux, a déclaré Mme Stache.

En outre, le processus tolère les additifs inhérents à un flux de déchets de consommation, notamment les saletés, les colorants et d'autres types de plastiques.

L'été dernier, le laboratoire de Stache a réalisé quelques expériences de dégradation dans une fenêtre ensoleillée ; dans un endroit où la lumière du soleil est forte toute l'année, la réaction pourrait se faire en plein air.

"L'avantage d'utiliser la lumière est que l'on peut obtenir un contrôle exquis du processus chimique grâce à certains des catalyseurs que nous avons mis au point pour exploiter la lumière blanche. Si nous pouvons utiliser la lumière du soleil pour piloter le processus, tout le monde y gagne", a déclaré M. Stache, notant que le recyclage actuel des polymères nécessite de les chauffer pour les faire fondre et les traiter, ce qui requiert généralement des combustibles fossiles.

Pour tester la tolérance du processus à d'autres matériaux mélangés au plastique PS, les chercheurs ont utilisé plusieurs produits, allant des matériaux d'emballage aux couvercles de tasses à café.

Ils ont constaté que trois articles - un couvercle de tasse à café blanc, du polystyrène et un couvercle transparent - se dégradaient efficacement. Un couvercle de tasse à café noir se dégradait moins efficacement, peut-être parce que les colorants noirs empêchent la pénétration de la lumière, a déclaré Stache.

"Ces résultats signifient que notre système peut décomposer efficacement des échantillons commerciaux de PS, même avec des matériaux composites et insolubles supplémentaires", a-t-elle ajouté.

Pour démontrer l'évolutivité et l'application commerciale potentielle, les chercheurs ont créé une configuration avec deux pompes à seringue et deux lampes LED dans un photoréacteur imprimé en 3D. L'efficacité du processus de décomposition à grande échelle était similaire à celle des petits lots.

"Si nous pouvons rendre le processus encore plus efficace, nous pourrons réfléchir à la manière de le commercialiser et de l'utiliser pour traiter les flux de déchets", a déclaré M. Stache.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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