Des chercheurs de Waterloo transforment les déchets plastiques en vinaigre
La réaction a lieu dans l'eau, ce qui la rend particulièrement utile pour lutter contre la pollution plastique dans les milieux aquatiques
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Des chercheurs de l'université de Waterloo ont découvert un moyen de transformer les déchets plastiques en acide acétique, le principal ingrédient du vinaigre, en utilisant la lumière du soleil.
Wei Wei, étudiant en doctorat à l'université de Waterloo, qui a dirigé la recherche, dans le laboratoire où il travaille sur le recyclage du plastique.
University of Waterloo
Cette avancée constitue une nouvelle approche prometteuse pour réduire la pollution plastique grâce à la photocatalyse, tout en créant un produit chimique utile et à valeur ajoutée grâce à un processus inspiré de la nature.
"Notre objectif était de résoudre le problème de la pollution plastique en convertissant les déchets microplastiques en produits de grande valeur grâce à la lumière du soleil", a déclaré Yimin Wu, professeur de génie mécanique et mécatronique et titulaire de la Tang Family Chair in New Energy Materials and Sustainability (Chaire de la famille Tang en matériaux énergétiques nouveaux et en durabilité).
La recherche a été menée par Wei Wei, étudiant en doctorat à Waterloo, sous la direction de Wu, avec le soutien initial d'un fonds d'amorçage conjoint de l'Institut de nanotechnologie de Waterloo et de l'Institut de l'eau.
Des déchets plastiques, notamment des microplastiques, ont été découverts dans de nombreux écosystèmes de la planète, ce qui suscite des inquiétudes quant aux menaces pesant sur la vie terrestre et marine ainsi que sur la santé humaine.
Pour s'attaquer à ce problème, l'équipe a mis au point une photocatalyse en cascade bio-inspirée utilisant des atomes de fer intégrés dans du nitrure de carbone, à l'instar de la manière dont certains types de champignons décomposent la matière organique à l'aide d'enzymes.
Lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil, le matériau déclenche une série de réactions chimiques qui transforment les polymères plastiques en acide acétique avec une grande sélectivité. La réaction a lieu dans l'eau, ce qui la rend particulièrement utile pour lutter contre la pollution plastique dans les environnements aquatiques.
L'acide acétique est largement utilisé dans la production alimentaire, la fabrication de produits chimiques et les applications énergétiques. L'étude montre qu'il peut être produit à partir de déchets plastiques courants, notamment le PVC, le PP, le PE et le PET, et qu'il reste efficace dans des compositions plastiques mixtes.
Cette approche est donc bien adaptée aux flux de déchets du monde réel, offrant une alternative prometteuse à l'incinération des plastiques, et pourrait soutenir des approches plus circulaires de l'utilisation des matériaux tout en fournissant une nouvelle stratégie pour l'upcycling des plastiques.
"D'un point de vue commercial et sociétal, les avantages financiers et économiques associés à cette innovation semblent prometteurs", a déclaré Roy Brouwer, directeur exécutif de l'Institut de l'eau et coauteur de l'article étayant l'analyse technico-économique.
"Cette méthode permet à l'énergie solaire abondante et gratuite de décomposer la pollution plastique sans ajouter de dioxyde de carbone supplémentaire dans l'atmosphère", a ajouté M. Wu.
Les résultats indiquent également de nouvelles possibilités pour s'attaquer directement aux microplastiques. Comme le processus dégrade les plastiques au niveau chimique, il pourrait contribuer à prévenir l'accumulation de microplastiques dans les systèmes d'approvisionnement en eau.
La recherche s'inscrit dans le cadre de l'initiative Global Futures de l'université de Waterloo, qui soutient les travaux visant à promouvoir des solutions durables et circulaires aux défis environnementaux mondiaux.
Bien qu'elle en soit encore au stade du laboratoire, l'équipe estime que cette approche pourrait être adaptée à un recyclage et à une dépollution de l'environnement évolutifs et alimentés par l'énergie solaire, et que le système de recyclage photocatalytique pourrait être encore amélioré grâce à l'ingénierie stratégique des matériaux et des processus de fabrication.
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
Wei Wei, Cheng Du, Jiawei Ge, Xiang Wang, Zuolong Chen, Meng Zhang, Tao Guo, Lei Wang, Maoyu Wang, Yuzi Liu, Hua Zhou, Chengjun Sun, Ning Chen, Weifeng Chen, Brant Billinghurst, Mohsen Shakouri, Peter Sprenger, Fatemeh Fani Sani, Yulian Quan, Brian Kendall, Roy Brouwer, Yimin A. Wu; "Bio‐Inspired Cascade Photocatalysis on Fe Single‐Atom Carbon Nitride Upcycles Plastic Wastes for Effective Acetic Acid Production"; Advanced Energy Materials, 2025-12-26
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