Les plastiques sont victimes de leur succès, si bon marché, facile à utiliser et polyvalent que le monde est inondé de déchets plastiques. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Houston ont signalé une nouvelle méthode de production de polyoléfines, à base d'hydrocarbures et de l'élément constitutif le plus courant des plastiques, structurée pour s'attaquer à l'un des plus gros obstacles au recyclage des plastiques.

Le processus permettrait également de produire des plastiques à partir d'huiles alimentaires et d'autres substances naturelles.

Eva Harth, directeur du Welch-UH Center for Excellence in Polymer Chemistry, a déclaré que le processus répond à un besoin de longue date des producteurs de plastiques industriels, sans nécessiter un nouveau catalyseur ou des additifs coûteux. "C'est un processus très simple, " elle a dit.

Harth est l'auteur correspondant d'un article décrivant la découverte, publié dans la revue allemande Angewandte Chemie . Les co-auteurs incluent l'auteur co-correspondant Glen R. Jones, chercheur post-doctoral au Welch-UH Center, et premier auteur Hatice E. Basburg Alhan, un étudiant diplômé à UH.

Polyoléfines, et produits dérivés tels que le polyéthylène et le polypropylène, sont utilisés pour tout, des sacs d'épicerie aux tuyaux industriels. Les qualités des plastiques – rigidité vs flexibilité, par exemple - sont déterminés en partie par un processus chimique connu sous le nom de ramification :Jones a déclaré que les polyoléfines hautement ramifiées sont utilisées dans des produits qui nécessitent de la douceur ou de la flexibilité, tels que les sacs d'épicerie, tandis que la faible ramification est utilisée pour produire des plastiques rigides.

Traditionnellement, différents catalyseurs ont été nécessaires pour déclencher différents niveaux de ramification, Harth a dit, ce qui signifie qu'un seul type de plastique pouvait être produit à la fois. "Vous devez être précis sur le matériel que vous recherchez, de quel type de branchement vous avez besoin, " elle a dit.

La nouvelle méthode permet de moduler la ramification à l'aide d'un catalyseur au palladium avec des quantités variables de chlorure d'aluminium ajouté, qui fonctionnait comme un acide de Lewis; le chlorure d'aluminium, substance abondante et peu coûteuse, peut être ajouté à différents moments du processus, permettant à la polyoléfine résultante de contenir des propriétés de ramification différentes.

Le nouveau processus pourrait répondre à deux problèmes croissants auxquels sont confrontés les producteurs de plastique :comment éliminer les déchets plastiques d'une manière respectueuse de l'environnement, et comment réduire l'utilisation de pétrole et de gaz naturel en utilisant à la place des huiles alimentaires et d'autres substances naturelles.

Les polymères actuels utilisés dans les matériaux de tous les jours—sacs d'épicerie, pots à lait, jouets et matériel médical, par exemple, ne se mélangeront pas facilement lorsqu'ils seront fondus pour le recyclage chimique. "Ces nouveaux polymères pourraient se situer à la frontière, " Jones a dit, permettant de recycler plus facilement des plastiques aux propriétés disparates.

Le processus fonctionnera avec une variété de molécules pour produire un polymère, Harth a dit, suggérant que le concept fournit une nouvelle plate-forme pour produire des plastiques.

Et cette plate-forme, elle a dit, pourrait se prêter à la production d'une variété de plastiques fonctionnels à partir d'huiles naturelles et d'autres sources moléculaires. "Cela offre des possibilités de durabilité intéressantes pour l'industrie."