Depuis quelques années, les plastiques ont envahi le marché parce qu’ils sont moins coûteux que les autres matériaux et aussi assez résistants. Ils sont donc très appréciés, mais un problème persiste toutefois : la gestion des déchets qu’ils engendrent. Pour ce faire, un procédé de dépolymérisation a été mis sur pieds.

La place des matériaux polymères sur le marché

Depuis toujours, les matériaux polymères ou plastiques sont omniprésents dans notre quotidien. On les retrouve dans le textile, dans les appareils électroménagers, dans les emballages, dans l’industrie automobile et même en médecine. S’ils ont réussi à couvrir autant de secteurs c’est parce qu’ils sont moins chers à produire et qu’il est facile de modifier leurs propriétés physico-chimiques via leur mise en forme et leur synthèse. Il n’est donc pas surprenant si une nette augmentation de leur production s’est fait ressentir durant les 60 dernières années, augmentation qui est passée de 1, 7 à 280 millions de tonnes. Malgré cette prospérité, les plastiques restent éphémères puisqu’ils proviennent de ressources fossiles et leur recyclage ne représente qu’un faible intérêt économique et environnemental pour les industries. Résultat : les millions de tonnes produites se retrouvent vite en déchets d’où l’intérêt de les recycler.

 

Une loi pour augmenter le taux de recyclage

Face à ces tonnes de déchets plastiques qui ne font qu’augmenter, le recyclage a été évoqué, mais en 2012, seulement 26 % des 25, 2 millions de tonnes de déchets plastiques ont été recyclées en Europe. Pour ce faire, les responsables ont fait appel aux méthodes mécaniques. Pour remédier à cela, le Parlement européen a adopté en janvier 2014 une nouvelle mesure qui vise à :

  • Augmenter le taux de recyclage
  • Réduire l’incinération de matériaux polymères
  • Réduire l’enfouissement de matières plastiques dans le sol
  • Faire disparaître la décharge de matières plastiques d’ici en 2020 en Europe

 

Une nouvelle méthode de recyclage développée

Les matériaux polymères proviennent de la pétrochimie donc sont polluants. Pour augmenter le taux de recyclage, les chimistes du LCMCE (Laboratoire de Chimie Moléculaire et Catalyse pour l’Energie) de l’IRAMIS/NIMBE ont développé un nouveau procédé de dépolymérisation ciblant les matériaux polyéthers, polyesters et polycarbonates. Ce procédé est prometteur puisque permet de transformer les déchets polymériques en molécules chimiques de base. Pour ce faire, les chimistes se basent sur quatre critères :

  • Le dihydrogène (H2) comme agent de réduction
  • Des températures élevées pour permettre la réaction donc T > 120°C
  • Une forte pression de H2 donc > 50 bar
  • Des métaux nobles comme catalyseurs

Les avantages de cette nouvelle méthode

Grâce à ce nouveau procédé, les chimistes du LCMCE ont pu réaliser une dépolymérisation sélective en phase homogène de différents types de matériaux polymères. Pour ce faire, ils se sont basés sur la rupture de liaisons C-O à travers des conditions réactionnelles assez douces en termes de pression atmosphérique et de température ambiante. En guise d’agent de réduction, ils ont choisi des catalyseurs sans métaux et des hydrosilanes stables et non-toxiques. C’est sur cette première base que les chimistes ont ensuite apporté quelques modifications pour obtenir des produits chimiques fonctionnels à l’état pur comme :

  • Le PET ou Polyéthylène téréphtalate
  • Le PLA ou Polyacide lactique
  • Le PC-BPA ou Polycarbonate du bisphenol A

Ce procédé permet également :

  • La dépolymérisation sélective de mélange de polymères comme le PET + PLA
  • La dépolymérisation même avec la présence de PVC ou de polystyrène
  • D’accéder de manière sélective à une large gamme de produits chimiques

 

Nouveau procédé, mais non pas le premier

Ce que les chimistes du LCMCE ont mis en place c’est un nouveau procédé de dépolymérisation, mais il faut toutefois savoir que ce n’est pas le premier dans ce genre. En effet, d’autres techniques ont déjà été développées pour le recyclage chimique de déchets polymériques notamment les polycarbonates et les polyesters, mais leurs conditions de réalisation sont tellement drastiques qu’elles n’ont pas eu de succès. De plus, elles ne permettent pas la sélectivité de produits et la technique utilisée variera en fonction du matériau recyclé, des additifs, des impuretés qu’il contient et de l’application visée des produits issus du recyclage. Cela signifie qu’il n’existe pas de technique universelle pour le recyclage chimique des matériaux polymères.

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