Une grande partie des préoccupations mondiales croissantes concernant les plastiques qui polluent nos océans et obstruent nos décharges se sont concentrées sur la réduction de la consommation et la réutilisation où nous le pouvons. Mais il y a une raison pour laquelle les fabricants et les consommateurs ont du mal à substituer d'autres matériaux - pour de nombreuses utilisations, les plastiques sont tout simplement le meilleur matériau disponible. Lorsqu'il s'agit de garder nos aliments et médicaments propres et non contaminés et nos procédures médicales de manière fiable, stériles et sûres, le fait que les plastiques soient jetables à usage unique a été essentiel à notre santé.

Alors, même si c'est une chose d'arrêter d'acheter de l'eau en bouteille, une multitude d'autres utilisations critiques du plastique, des seringues en polypropylène dans le cabinet de votre médecin aux emballages en polystyrène autour de votre poulet à l'épicerie, ne vont probablement pas disparaître de sitôt.

« Nous pouvons et devons certainement faire ce que nous pouvons pour réduire notre consommation de certains usages, mais pour les autres, on ne peut vraiment pas, " dit Aaron Sadow, un scientifique de la division des sciences chimiques et biologiques du laboratoire Ames. "Ne pas utiliser de pailles en plastique est possible, mais ne pas utiliser de plastique dans les emballages alimentaires et les dispositifs médicaux est difficile et dans certains cas probablement impossible, donc nous sommes un peu coincés. La question est, que fait-on de ces déchets ?"

Contrairement au recyclage de matériaux moins complexes comme l'aluminium ou le verre, le plastique est un matériau "à cycle descendant", ce qui signifie que les processus utilisés pour le nettoyer et le reformer en une nouvelle matière première en dégradent la qualité.

"Avec des polymères, ce qui les maintient ensemble, ce sont des liaisons carbone-carbone ou des liaisons carbone-autre élément, " a déclaré Sadow. "Quand ils sont chauffés et fondus pour le recyclage, les liaisons carbone-carbone se rompent, dégradant généralement les propriétés du matériau. Ce n'est pas correct pour les exigences de performance de la nourriture, médicament, et les emballages et fournitures médicales. Le processus de recyclage ajoute des coûts, et alors vous ne pouvez faire ce cycle de descente qu'un certain nombre de fois avant de vous retrouver avec du matériel sans valeur pratique. Donc, il n'a jamais vraiment été économiquement faisable de recycler ces plastiques."

Dans un effort pour changer cela, Sadow et ses collègues du laboratoire Ames font équipe avec des chercheurs du laboratoire national d'Argonne, UC Santa Barbara, Université de Caroline du Sud, L'Université de Cornell, et Northwestern University dans le cadre d'un effort financé par l'Office of Science du département de l'Énergie des États-Unis pour recycler les plastiques à usage unique en produits chimiques plus précieux qui rendent la récupération intéressante.

Le défi de la chimie inorganique est de trouver une méthode pour "couper" chimiquement de longues chaînes de polymères en morceaux plus petits qui peuvent ensuite être utilisés pour extraire des matières premières purifiées et nouvelles pour l'industrie chimique, pour produire des choses comme le nylon, fibres, revêtements, et les détergents.

"À l'heure actuelle, nous n'avons tout simplement pas ce genre de contrôle sur le processus. Mais la nature le fait, " a déclaré Sadow. "Notre inspiration est l'hydrolyse enzymatiquement contrôlée de la cellulose, qui est un polymère bioorganique composé de répétition, monomères de glucose chimiquement liés identiques. Nous pensons que nous pouvons créer des catalyseurs inorganiques qui fonctionnent comme des enzymes pour briser les chaînes polymères des plastiques synthétiques en composants utiles. »

Sadow espère que le recyclage chimique deviendra l'un des nombreux moyens possibles de lutter contre la pollution mondiale par les plastiques. "Nous n'envisageons pas l'upcycling comme seule solution, mais dans le cadre d'une stratégie à multiples facettes."