Malgré la pollution plastique croissante de la planète, les polymères dérivés du pétrole sont devenus une ressource précieuse. Ils rendent les voitures et les avions plus légers et plus économes en énergie. Ils constituent un matériau de base de la médecine moderne en aidant à maintenir l'équipement stérile, à administrer des médicaments et à fabriquer des prothèses, entre autres choses. Et ils sont un composant essentiel du câblage et du matériel qui sous-tendent notre civilisation axée sur la technologie.
Le problème est que, lorsqu’ils ne servent plus, ils deviennent des déchets et finissent par polluer nos océans, nos rivières et nos sols.
Mais une nouvelle étude menée par une équipe de chimistes de l’Université de Californie à Berkeley laisse entrevoir une lueur d’espoir concernant l’épineux problème du recyclage des plastiques – un problème qui pourrait nous permettre d’avoir le beurre et l’argent du beurre, et peut-être même d’en prendre une toute petite part.
Le groupe a mis au point un procédé de recyclage catalytique qui brise les chaînes de certains des plastiques les plus couramment utilisés – le polyéthylène et le polypropylène – de manière à ce que les éléments constitutifs de ces plastiques puissent être réutilisés. Dans certains cas, avec une efficacité supérieure à 90 %.
Les catalyseurs nécessaires à la réaction – sodium ou tungstène – sont facilement disponibles et peu coûteux, affirment-ils, et les premiers tests montrent que le procédé est probablement évolutif à l’échelle industrielle. Il n’utilise pas d’eau et nécessite moins d’énergie que d’autres méthodes de recyclage – et est même plus efficace que la fabrication de nouveaux plastiques, dits vierges, affirment les chercheurs.
« Ainsi, en fabriquant un ou deux produits avec un rendement très élevé et à des températures beaucoup plus basses, nous utilisons de l'énergie, mais beaucoup moins que tout autre processus qui décompose les polyoléfines ou qui prend les ressources pétrolières et les transforme en monomères pour les polyoléfines en premier lieu », a déclaré John Hartwig, un chimiste de l'UC Berkeley qui était co-auteur de l'étude publiée récemment dans la revue Science.
Les polyoléfines sont une famille de thermoplastiques qui comprend le polyéthylène (le matériau utilisé pour fabriquer des sacs en plastique à usage unique et « réutilisables ») et le polypropylène (le plastique omniprésent qui contient nos yaourts et forme les plats allant au micro-ondes et les pare-chocs des voitures). Les polyoléfines sont produites en combinant de petites chaînes, ou monomères, d’éthylène ou de propylène, qui sont généralement obtenus à partir du pétrole et du gaz naturel.
Le polyéthylène et le polypropylène représentent la majorité (57 %) de toutes les résines polymères produites, ont noté les auteurs de l'étude. Ils se sont révélés être un fléau pour l'environnement et ont été retrouvés sous forme de microplastiques dans l'eau potable, la bière et tous les organes du corps humain, ainsi que dans le sang, le sperme et le lait maternel.
Hartwig et RJ Conk, un étudiant diplômé qui a dirigé la recherche, ont déclaré qu'ils n'avaient pas encore eu de nouvelles des industries du plastique, du recyclage ou des déchets. Ils ont déclaré qu'ils avaient gardé leur technologie secrète jusqu'à la publication de leur article et l'obtention d'un brevet sur le procédé.
Une porte-parole de l'Association de l'industrie des plastiques a refusé de commenter ou de désigner un expert pour examiner le document.
Hartwig a déclaré que ce travail comportait quelques réserves. Par exemple, le plastique doit être trié avant de pouvoir appliquer le procédé. Si les produits sont contaminés par d'autres plastiques, comme le PVC ou le polystyrène, le résultat n'est pas satisfaisant.
« Nous n’avons aucun moyen de les amener [plastics] « Les PVC sont transformés en monomères et ils empoisonnent également notre catalyseur », a déclaré Hartwig. « Donc, pour nous, et pour tout le monde, le PVC est mauvais. Il ne peut pas être recyclé chimiquement. »
Il a ajouté que d’autres contaminants – déchets alimentaires, colorants, adhésifs, etc. – pourraient également causer des problèmes. Cependant, les chercheurs n’en sont qu’au début du processus.
Mais les sacs en plastique, comme ceux utilisés pour contenir les produits dans les supermarchés, sont prometteurs car ils sont relativement propres et « personne ne sait quoi en faire ». Selon lui, les sacs en plastique posent problème dans les installations de récupération de matériaux, où ils sont connus pour encrasser les machines.
« Il y a des endroits qui récupèrent ces sacs. Je ne sais pas ce qu'ils en font. Personne n'en veut », a-t-il dit.
Mais d’autres sont moins optimistes.
Neil Tangri, directeur scientifique et politique de GAIA, une organisation environnementale internationale, a déclaré que même s'il n'était ni chimiste ni ingénieur chimiste et qu'il ne pouvait donc pas commenter les méthodes, il a noté qu'il existe des problèmes plus vastes du « monde réel » qui pourraient empêcher une telle technologie de décoller.
« Le recyclage du plastique n’est pas quelque chose que nous faisons bien… nous n’en obtenons que 5 ou 6 % par an. Il y a donc une chasse aux nouvelles technologies qui feront mieux que cela », a-t-il déclaré. « Mon avertissement principal est que passer d’une analyse en petits lots en laboratoire à un fonctionnement à grande échelle dans des conditions réelles… c’est un énorme bond en avant. Il n’est donc pas certain que nous allons voir ce passage à la production commerciale d’ici un an ou deux. »
Il a noté que même si la température de réaction citée était inférieure à celle utilisée dans la pyrolyse (la combustion du plastique comme combustible) ou le craquage (lorsque les plastiques sont fabriqués à partir de matières vierges), elle nécessite néanmoins beaucoup d’énergie et crée donc potentiellement une empreinte carbone assez importante. En outre, a-t-il ajouté, 608 degrés (la température de réaction citée) est la température « à laquelle les dioxines ont tendance à se former. Cela pourrait donc constituer un défi ». Les dioxines sont des sous-produits hautement toxiques de certains processus industriels.
Mais, a déclaré Tangri, même si vous pouviez résoudre tous ces problèmes – ainsi que les problèmes de tri et de contamination cités par Hartwig – « il est si bon marché de produire du plastique vierge que la collecte, le tri, le nettoyage… ils parlaient de… toutes ces étapes, la consommation d'énergie, vous ne pouvez tout simplement pas vendre votre [recycled material] « Nous avons un prix qui justifie tout cela. Et ce n'est pas vraiment la faute de l'approche technique. C'est la réalité de l'économie du plastique de nos jours. »
C'est un point sur lequel Lee Bell, conseiller technique et politique de l'IPEN, un groupe mondial de défense de l'environnement, est d'accord.
« Ce qui semble prometteur en laboratoire se traduit rarement par un succès à l’échelle commerciale et des rendements élevés à partir de déchets plastiques mélangés », a-t-il déclaré. « Non seulement ils doivent faire face au problème diabolique de la contamination inévitable par le plastique, mais ils doivent aussi faire face à la menace de la contamination par le plastique. [because chemical additives are in all plastic] mais aussi en concurrence avec le plastique vierge bon marché sur le marché.
« Je pense qu’il s’agit d’une énième expérience de laboratoire sur les déchets plastiques qui sera finalement contrecarrée par la contamination par des déchets plastiques mixtes et les réalités commerciales », a-t-il déclaré.
