Fig. 1. Préparation plastique marine biodégradable à partir d'amidon et de cellulose. Crédit :Université d'Osaka
La principale cause d'accumulation de débris marins est le déversement de déchets plastiques dans les océans, car la plupart des plastiques ne se dégradent pas lorsqu'ils sont laissés dans l'environnement. Des plastiques marins biodégradables ont déjà été développés au Japon, avec PHBH (par Kaneka Corporation) et PBS (par Mitsubishi Chemical Corporation) actuellement disponibles. Cependant, ceux-ci sont tous deux classés dans la catégorie des polyesters aliphatiques et sont de mauvaise qualité par rapport aux plastiques conventionnels tels que le polyéthylène et le polypropylène, tout en n'étant productible qu'à de faibles rendements (environ des dizaines de milliers de tonnes par an contre une production mondiale annuelle de 300 millions de tonnes pour les plastiques conventionnels) et à plus de deux fois le coût de celui des plastiques conventionnels, autant de facteurs qui ont limité leur utilisation. Ainsi, il y a eu une forte demande pour le développement d'un plastique marin biodégradable à faible coût et produit en série pour s'attaquer au problème croissant des débris marins.
Un groupe de chercheurs dirigé par le professeur agrégé Taka-Aki Asoh et le professeur Hiroshi Uyama de la Graduate School of Engineering, Université d'Osaka, a, en collaboration avec Nihon Shokuhin Kako Co., ont combiné les biomasses omniprésentes d'amidon et de cellulose pour développer un plastique marin biodégradable. L'amidon est le principal composant des glucides présents dans le maïs, tubercules, et les racines telles que les pommes de terre; la cellulose est le composant principal des plantes et est communément appelée fibre de coton. Grâce à leur technologie unique, les chercheurs ont considérablement amélioré la résistance à l'eau de l'amidon, et le matériau en feuille composite résultant a démontré une excellente résistance à l'eau et une résistance élevée en plus de ses niveaux élevés de biodégradabilité dans l'eau de mer.
Le professeur agrégé Asoh dit, "Parce que ces matériaux sont bon marché, et le processus de fabrication est simple, nous pouvons nous attendre à ce que le matériel développé soit bientôt mis en pratique. Nous attendons beaucoup de notre matériau pour aider à résoudre le problème mondial croissant de l'accumulation de débris marins et avoir un impact sociétal majeur."
Fig. 2. Développement de la feuille composite amidon/cellulose transparente et à haute résistance. Crédit :Université d'Osaka
Fig. 3. Micrographie électronique montrant la biodégradabilité marine de la feuille composite. Crédit :Université d'Osaka
Sur les effets de leur nouvelle technique, Le professeur Uyama ajoute, « L'utilisation efficace de la biomasse à faible coût, c'est ce que permet notre technique, entraînera une réduction des gaz à effet de serre (p. CO
Ce produit devrait non seulement contribuer de manière significative à une réduction de la quantité de nouveaux débris marins déposés dans le monde, mais aussi à un processus de recyclage des matières plus efficace et durable et à la réduction des gaz à effet de serre, en lui donnant le potentiel de permettre la réalisation des Objectifs de Développement Durable des Nations Unies, la COP25, et les politiques du programme Moonshot dirigé par le gouvernement japonais (cible 4, circulation des ressources).