Certains plastiques biodégradables pourraient à l'avenir être fabriqués à partir de sucre et de dioxyde de carbone, remplacer les plastiques non durables fabriqués à partir de pétrole brut, suite aux recherches menées par des scientifiques du Center for Sustainable Chemical Technologies (CSCT) de l'Université de Bath.

Forme plus sûre de plastique polycarbonate

Le polycarbonate est utilisé pour fabriquer des bouteilles de boissons, verres pour lunettes et en revêtements anti-rayures pour téléphones, CD et DVD

Les procédés de fabrication actuels du polycarbonate utilisent du BPA (interdit d'utilisation dans les biberons) et du phosgène hautement toxique, utilisé comme arme chimique pendant la Première Guerre mondiale

Les scientifiques de Bath ont fabriqué des polycarbonates alternatifs à partir de sucres et de dioxyde de carbone dans un nouveau processus qui utilise également des pressions basses et une température ambiante, le rendant moins cher et plus sûr à produire

Ce nouveau type de polycarbonate peut être biodégradé en dioxyde de carbone et en sucre à l'aide d'enzymes provenant de bactéries du sol

Ce nouveau plastique est biocompatible et pourrait donc à l'avenir être utilisé pour des implants médicaux ou comme échafaudages pour la croissance d'organes de remplacement pour la transplantation.

Les polycarbonates de sucres offrent une alternative plus durable au polycarbonate traditionnel de BPA, cependant, le processus utilise un produit chimique hautement toxique appelé phosgène. Maintenant, les scientifiques de Bath ont mis au point un système beaucoup plus sûr, alternative encore plus durable qui ajoute du dioxyde de carbone au sucre à basse pression et à température ambiante.

Biodégradable et biocompatible

Le plastique résultant a des propriétés physiques similaires à celles dérivées de la pétrochimie, être fort, transparent et résistant aux rayures. La différence cruciale est qu'ils peuvent être dégradés en dioxyde de carbone et en sucre en utilisant les enzymes présentes dans les bactéries du sol.

Le nouveau plastique sans BPA pourrait potentiellement remplacer les polycarbonates actuels dans des articles tels que les biberons et les contenants alimentaires, et puisque le plastique est biocompatible, il pourrait également être utilisé pour des implants médicaux ou comme échafaudages pour la croissance de tissus ou d'organes à transplanter.

Docteur Antoine Buchard, Chercheur Whorrod au Département de chimie de l'Université, a déclaré :« Avec une population toujours croissante, il y a une demande croissante pour les plastiques. Ce nouveau plastique est une alternative renouvelable aux polymères à base de combustibles fossiles, potentiellement bon marché, et, car il est biodégradable, ne contribuera pas à la croissance des déchets des océans et des décharges.

"Notre procédé utilise du dioxyde de carbone au lieu du phosgène chimique hautement toxique, et produit un plastique sans BPA, donc non seulement le plastique est plus sûr, mais le processus de fabrication est aussi plus propre."

S'inspirer de la nature

Dr Buchard et son équipe au Center for Sustainable Chemical Technologies, ont publié leurs travaux dans une série d'articles dans des revues Chimie des polymères et Macromolécules .

En particulier, ils ont utilisé la nature comme source d'inspiration pour le processus, en utilisant le sucre présent dans l'ADN appelé thymidine comme élément de base pour fabriquer un nouveau plastique en polycarbonate avec beaucoup de potentiel.

Doctorant et premier auteur des articles, Georgina Grégory, a expliqué:"La thymidine est l'une des unités qui composent l'ADN. Parce qu'elle est déjà présente dans le corps, cela signifie que ce plastique sera biocompatible et peut être utilisé en toute sécurité pour des applications d'ingénierie tissulaire.

« Les propriétés de ce nouveau plastique peuvent être affinées en ajustant la structure chimique - par exemple, nous pouvons rendre le plastique chargé positivement afin que les cellules puissent s'y coller, ce qui le rend utile comme échafaudage pour l'ingénierie tissulaire. » Ces travaux d'ingénierie tissulaire ont déjà commencé en collaboration avec le Dr Ram Sharma du génie chimique, fait également partie du CSCT.

Utiliser les sucres comme alternatives renouvelables à la pétrochimie

Les chercheurs ont également envisagé d'utiliser d'autres sucres tels que le ribose et le mannose.

Le Dr Buchard a ajouté :« Les chimistes ont 100 ans d'expérience dans l'utilisation de la pétrochimie comme matière première, nous devons donc recommencer à utiliser des matières premières renouvelables comme les sucres comme base pour des matériaux synthétiques mais durables. mais l'avenir semble prometteur."