Transformer les déchets plastiques en détergent

Les déchets plastiques peuvent être utilisés comme matière première pour les détergents, grâce à une méthode catalytique mise au point par des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Barbara.

Dans un article publié dans la revue Chem, les chercheurs ont amélioré un processus permettant de transformer les polyoléfines, le type de polymère le plus courant dans les emballages à usage unique, en alkylaromatiques, des molécules qui sont à la base des tensioactifs, composants actifs des détergents et d'autres produits chimiques.

Le professeur Susannah Scott, ingénieure chimiste, a déclaré que le processus pourrait réduire le besoin de combustibles fossiles pour fabriquer des tensioactifs tout en donnant aux plastiques à usage unique une chance supplémentaire d'être utiles.

Les chercheurs se sont appuyés sur des travaux antérieurs dans lesquels ils ont utilisé une méthode catalytique pour briser les liaisons carbone-carbone qui rendent le plastique difficile à dégrader, puis réorganiser les chaînes moléculaires en anneaux alkylaromatiques.

Scott a déclaré que bien qu'efficace, le procédé original, basé sur un catalyseur platine sur alumine, était lent et son rendement en molécules alkylaromatiques était faible.

"Ce que nous avons fait dans cet article, c'est montrer comment faire les choses mieux", a-t-elle déclaré.

La clé de leur méthode consiste à augmenter l’acidité du catalyseur d’alumine d’origine, avec l’ajout de chlore ou de fluor. Grâce aux sites acides ajoutés, l’équipe a pu augmenter la vitesse et la sélectivité de son processus.

Scott a déclaré qu'ils se sont concentrés sur la recherche du rapport optimal entre les sites acides et les sites métalliques dans leur catalyseur.

« Il s’avère qu’ils travaillent ensemble. Ils ont des rôles différents, mais il faut qu'ils soient tous les deux présents et dans le bon rapport, afin que le cycle catalytique ne reste pas bloqué.

De plus, leur procédé mono-pot fonctionne à des températures modérées, nécessitant un faible apport énergétique. Alors qu'à l'origine la méthode prenait 24 heures pour transformer le plastique en molécules alkylaromatiques, le processus amélioré peut accomplir la tâche en quelques heures, augmentant ainsi la quantité de plastique pouvant être transformée dans un réacteur de taille raisonnable.

Avec de nouvelles améliorations, cette méthode pourrait être en passe de devenir un processus commercial viable, selon Scott.

L’objectif est de le généraliser, ce qui permettrait et encouragerait la valorisation des plastiques à usage unique.

Scott a déclaré qu'en utilisant les déchets plastiques comme matière première abondante, les entreprises chimiques pourraient prendre les molécules alkylaromatiques résultant de ce processus et les transformer en tensioactifs qui sont formulés dans des savons, des liquides de lavage, des nettoyants et autres détergents.

"Idéalement, vous souhaitez réutiliser les déchets plastiques dans un but avec un volume de production suffisamment important, pour lequel il existe une demande importante, afin de résoudre le problème du plastique", a déclaré Scott.

Pour déterminer si cette méthode est véritablement durable, a-t-elle ajouté, elle devrait faire l'objet d'une évaluation du cycle de vie, dans laquelle l'énergie dépensée et les gaz à effet de serre émis sont calculés à chaque étape.

L'utilisation de déchets garantit qu'aucune émission supplémentaire de gaz à effet de serre n'est produite pour créer la matière première, mais l'énergie requise pour exécuter le processus catalytique et séparer les molécules souhaitées devrait être prise en compte avant la mise à l'échelle, a déclaré Scott.

Si elle réussit, la méthode pourrait remplacer les processus plus gourmands en combustibles fossiles qui entrent dans la création de tensioactifs à partir de zéro.

« Nous aurons besoin de plusieurs objectifs pour résoudre le problème des déchets plastiques, mais celui-ci est assez important », a déclaré Scott. "Cela vaut la peine d'être fait."

Des recherches sur cette étude ont également été menées par Jiakai Sun, Yu-Hsuan Lee et Mahdi M. Abu-Omar de l'UCSB ; Ryan D. Yappert et Baron Peters de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ; et Anne M. LaPointe et Geoffrey W. Coates de l'Université Cornell.

Pour plus d’informations, visitez : www.news.uscs.edu

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