Des plastiques durables à partir de déchets agricoles
La production de ces matériaux est actuellement développée par la spin-off de l'EPFL, Bloom Biorenewables, dans le but de les mettre sur le marché
Dans notre monde en voie d'industrialisation rapide, la recherche de matériaux durables n'a jamais été aussi urgente. Les Plastiques, omniprésents dans la vie quotidienne, posent des défis environnementaux importants, principalement en raison de leur origine fossile et de leur élimination problématique.
Un étui pour iPhone imprimé avec le matériau polyamide durable.
Lorenz Manker/EPFL (CC BY-SA 4.0)
Une étude menée par l'équipe de Jeremy Luterbacher à l'EPFL dévoile une approche pionnière pour produire des plastiques de haute performance à partir de ressources renouvelables. La recherche, publiée dans Nature Sustainability, présente une nouvelle méthode pour créer des polyamides - une classe de plastiques connus pour leur résistance et leur durabilité, dont les plus célèbres sont les nylons - en utilisant un noyau de sucre dérivé de déchets agricoles.
Cette nouvelle méthode tire parti d'une ressource renouvelable et permet de réaliser cette transformation de manière efficace et avec un impact minimal sur l'environnement.
"Les plastiques typiques d'origine fossile ont besoin de groupes aromatiques pour être rigides, ce qui leur confère des propriétés telles que la dureté, la solidité et la résistance aux températures élevées", explique M. Luterbacher. "Ici, nous obtenons des résultats similaires, mais nous utilisons une structure de sucre, qui est omniprésente dans la nature et généralement non toxique, pour apporter de la rigidité et des propriétés de performance".
Lorenz Manker, auteur principal de l'étude, et ses collègues ont mis au point un processus sans catalyseur pour convertir le xylose diméthylglyoxylate, un hydrate de carbone stabilisé fabriqué directement à partir de biomasse telle que le bois ou les épis de maïs, en polyamides de haute qualité. Le procédé atteint un rendement atomique impressionnant de 97 %, ce qui signifie que la quasi-totalité du matériau de départ est utilisée dans le produit final, ce qui réduit considérablement les déchets.
Les polyamides biosourcés présentent des propriétés qui peuvent rivaliser avec celles de leurs homologues fossiles, offrant ainsi une alternative prometteuse pour diverses applications. De plus, les matériaux ont fait preuve d'une grande résilience au cours de plusieurs cycles de recyclage mécanique, en conservant leur intégrité et leurs performances, ce qui est un facteur crucial pour la gestion du cycle de vie des matériaux durables.
Les applications potentielles de ces polyamides innovants sont vastes, allant des pièces automobiles aux biens de consommation, le tout avec une empreinte carbone considérablement réduite. L'analyse technico-économique et l'évaluation du cycle de vie réalisées par l'équipe suggèrent que le prix de ces matériaux pourrait être compétitif par rapport aux polyamides traditionnels, y compris les nylons (par exemple le nylon 66), avec une réduction du potentiel de réchauffement planétaire allant jusqu'à 75 %.
La production de ces matériaux est actuellement mise à l'échelle par la spin-off de l'EPFL, Bloom Biorenewables, dans le but de les mettre sur le marché.
Autres contributeurs
- Université des sciences appliquées et des arts de Suisse occidentale
- Institut des matériaux de l'EPFL
- EPFL Valais-Wallis
- Université de Manchester
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.
Publication originale
Lorenz P. Manker, Maxime A. Hedou, Clement Broggi, Marie J. Jones, Kristoffer Kortsen, Kalaiyarasi Puvanenthiran, Yildiz Kupper, Holger Frauenrath, François Marechal, Veronique Michaud, Roger Marti, Michael P. Shaver, Jeremy S. Luterbacher; "Performance polyamides built on a sustainable carbohydrate core"; Nature Sustainability, 2024-3-13
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