La plupart des 150 millions de tonnes de plastiques produites dans le monde chaque année finissent dans des décharges, les océans et ailleurs. Moins de 9 % des plastiques sont recyclés aux États-Unis, s'élevant à environ 30 pour cent en Europe.

C'est un problème de 176 milliards de dollars, les économies d'énergie potentielles, selon les scientifiques, pourraient être obtenues en recyclant tous les déchets solides en plastique dans le monde. Mais de nouvelles approches peuvent augmenter la quantité de déchets plastiques pouvant être recyclés avec succès, des chercheurs de l'Université de Houston et d'IBM rapportent dans une perspective publiée cette semaine dans Science .

Cela signifie développer de nouveaux plastiques plus facilement recyclables, tout en trouvant des moyens de recycler plus efficacement les plastiques existants. Ces approches peuvent aller de méthodes pour recycler différents types de plastiques ensemble dans un flux de déchets, éviter un tri coûteux et chronophage, ainsi que des méthodes pour décomposer les plastiques de manière plus économe en énergie.

"Des recherches récentes montrent la voie vers des méthodes de recyclage chimique avec des besoins énergétiques inférieurs, compatibilisation des déchets plastiques mixtes pour éviter le tri, et étendre les technologies de recyclage aux polymères traditionnellement non recyclables, " ont écrit les auteurs de l'article, Megan L. Robertson, professeur agrégé de génie chimique et biomoléculaire à l'UH, et Jeannette M. Garcia, un chimiste des polymères au IBM Almaden Research Center.

L'amélioration des méthodes de recyclage des matières plastiques existantes est une priorité clé. « Les nouveaux matériaux entrent lentement sur le marché, et donc le plus grand impact est dans le développement de méthodes plus efficaces pour recycler les plastiques qui sont produits en grande quantité aujourd'hui, " dit Robertson. " D'un autre côté, les progrès de la recherche peuvent ouvrir la voie à des matériaux plus facilement recyclables pour l'avenir. » Un exemple est la catégorie des polymères appelés thermodurcissables, qui ne peut pas être fondu pour être réutilisé, empêchant leur recyclage par des méthodes traditionnelles. Le laboratoire de Robertson développe des composants biorenouvelables pour les thermodurcissables, remplacer les polymères à base d'hydrocarbures par ceux fabriqués à partir d'huiles végétales ou d'autres matières d'origine végétale. Cela pourrait conduire à de nouvelles options de fin de vie telles que le compostage ou le recyclage chimique de ces matériaux, un énorme bond en avant.

La perspective fait partie d'une série publiée par Science explorer les questions liées à l'impact environnemental des polymères, incluant leur source (pétrole vs. biosources), avancées dans le recyclage et les polymères biodégradables.

Robertson et Garcia notent trois problèmes clés :

• Les plastiques doivent être triés pour être recyclés, ce qui ajoute des efforts et des dépenses. Plastiques, ou polymères, sont constitués de grosses molécules, donc la plupart ne se mélangent pas lorsqu'ils sont chauffés, similaire à l'interaction entre l'huile et l'eau. La recherche se concentre sur la recherche de substances pouvant faciliter le mélange de différents types de plastiques, connus sous le nom de compatibilisants, leur permettant d'être recyclés ensemble. Trouver un compatibilisant qui fonctionne pour tous les polymères serait idéal, mais Robertson a déclaré que la technologie actuelle nécessite une approche sur mesure pour chaque mélange de plastique.
• Le recyclage chimique consiste à utiliser un catalyseur pour décomposer les plastiques afin de produire des produits de poids moléculaire inférieur, un processus qui, selon les chercheurs, a été entravé par les coûts énergétiques élevés. Des travaux pour développer des catalyseurs plus efficaces sont en cours.
• La majorité des plastiques actuellement recyclés sont composés de polyéthylène téréphtalate (PET), qui est le composant utilisé dans la plupart des bouteilles d'eau, et polyéthylène, le plastique le plus produit. L'élargissement des technologies de recyclage à d'autres plastiques au-delà du PET et du polyéthylène est un domaine en cours de r

recherche. Encore plus difficile est de développer des méthodes de recyclage des polymères qui ne peuvent pas être traités par fusion à des températures élevées, tels que les thermodurcissables et les élastomères (matériaux en caoutchouc).

Avec toute solution potentielle, les chercheurs disent qu'il est essentiel que les performances d'un matériau ne soient pas affectées afin de faciliter son recyclage. Soumettre les plastiques à de nombreux cycles d'utilisation et de recyclage sans perte de performance est un défi ouvert pour les chercheurs.

« Améliorer le recyclage des plastiques au-delà du niveau actuel présente de nombreux avantages sociétaux potentiels, comme la réduction des émissions de gaz à effet de serre, éviter l'accumulation de déchets dans l'environnement, diminuant la dépendance vis-à-vis des ressources pétrolières limitées pour sa production, et récupérer la valeur économique des déchets solides plastiques, " ont écrit les chercheurs.

Cela a commencé, ils disent, en pointant du doigt les entreprises en démarrage qui ont intensifié les méthodes de recyclage chimique des déchets de polystyrène ou développé des processus de tri pour séparer les matériaux en matières premières pures.

Cela et d'autres recherches, ils ont écrit, "donner l'espoir que d'ici peu, les taux de recyclage des plastiques seront beaucoup plus élevés qu'aujourd'hui. »