28.09.2022 - University of Colorado

Les plastiques du futur auront de nombreuses vies antérieures, grâce au recyclage chimique

Un jour, dans un avenir pas si lointain, les plastiques de nos satellites, de nos voitures et de nos appareils électroniques pourraient bien vivre leur deuxième, 25e ou 250e vie...

De nouvelles recherches de l'université du Colorado Boulder, publiées dans Nature Chemistry, expliquent comment une catégorie de plastiques durables largement utilisés dans les secteurs de l'aérospatiale et de la microélectronique peut être chimiquement décomposée en ses éléments constitutifs les plus fondamentaux, puis reformée en un même matériau.

Il s'agit d'une étape importante dans le développement de polymères en réseau réparables et entièrement recyclables, un matériau particulièrement difficile à recycler, car il est conçu pour conserver sa forme et son intégrité dans des conditions de chaleur extrême et autres conditions difficiles. L'étude documente la manière dont ce type de plastique peut être perpétuellement décomposé et refait, sans sacrifier ses propriétés physiques souhaitées.

"Nous sortons des sentiers battus et réfléchissons à différentes façons de briser les liaisons chimiques", a déclaré Wei Zhang, auteur principal de l'étude et directeur du département de chimie. "Nos méthodes chimiques peuvent aider à créer de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux, ainsi qu'être utilisées pour aider à résoudre la crise actuelle des matériaux plastiques."

Leurs résultats suggèrent également que le réexamen des structures chimiques d'autres matières plastiques pourrait conduire à des découvertes similaires sur la manière de décomposer et de reconstruire entièrement leurs liaisons chimiques, permettant ainsi la production circulaire de davantage de matières plastiques dans notre vie quotidienne.

Au milieu du XXe siècle, les plastiques ont été adoptés de manière omniprésente dans presque toutes les industries et tous les aspects de la vie, car ils sont extrêmement pratiques, fonctionnels et bon marché. Mais un demi-siècle plus tard, après une demande et une production exponentielles, les plastiques posent un problème majeur pour la santé de la planète et des personnes. La production de plastiques nécessite de grandes quantités de pétrole et la combustion de combustibles fossiles. Les plastiques jetables créent des centaines de millions de tonnes de déchets chaque année, qui finissent dans les décharges, les océans et même dans notre corps, sous forme de microplastiques.

Le recyclage est donc essentiel pour réduire la pollution plastique et les émissions de combustibles fossiles au cours de ce siècle.

Les méthodes de recyclage conventionnelles réduisent mécaniquement les polymères en poudre, les brûlent ou utilisent des enzymes bactériennes pour les dissoudre. L'objectif est d'obtenir des morceaux plus petits qui peuvent être utilisés à d'autres fins. Pensez aux chaussures fabriquées à partir de pneus en caoutchouc recyclés ou aux vêtements fabriqués à partir de bouteilles d'eau en plastique recyclées. Ce n'est plus le même matériau, mais il ne finit pas dans une décharge ou dans l'océan.

Mais que se passerait-il si vous pouviez reconstruire un nouvel article à partir du même matériau ? Et si le recyclage n'offrait pas seulement une seconde vie aux plastiques, mais une nouvelle expérience ?

C'est exactement ce que Zhang et ses collègues ont accompli : Ils ont inversé une méthode chimique et découvert qu'ils pouvaient à la fois briser et former de nouvelles liaisons chimiques dans un polymère particulièrement performant.

"Cette chimie peut également être dynamique, peut être réversible, et cette liaison peut être reformée", a déclaré Zhang. "Nous réfléchissons à une autre façon de former le même squelette, simplement à partir de points de départ différents".

Pour ce faire, ils décomposent le polymère - "poly" signifiant "nombreux" - en monomères singuliers, ses molécules, un concept de chimie réversible ou dynamique. Ce qui est particulièrement nouveau dans cette dernière méthode, c'est qu'elle n'a pas seulement créé une nouvelle catégorie de matériaux polymères qui, comme les Legos, sont faciles à construire, à démonter et à reconstruire encore et encore, mais la méthode peut être appliquée à des polymères existants, particulièrement difficiles à recycler.

Ces nouvelles méthodes chimiques sont également prêtes à être commercialisées et peuvent s'intégrer à la production industrielle actuelle.

"La conception et le développement futurs des plastiques peuvent vraiment bénéficier non seulement de la création de nouveaux polymères, mais il est également très important de savoir comment convertir, upcycler et recycler les anciens polymères", a déclaré Zhang. "En utilisant notre nouvelle approche, nous pouvons préparer de nombreux nouveaux matériaux - dont certains pourraient avoir des propriétés similaires aux plastiques de notre vie quotidienne."

Cette avancée dans le recyclage en boucle fermée des plastiques s'inspire du monde naturel, car les plantes, les animaux et les êtres humains font actuellement partie d'un système de recyclage circulaire à l'échelle de la planète, a déclaré Zhang.

"Pourquoi ne pourrions-nous pas fabriquer nos matériaux de la même manière ?".

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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