Il devient de plus en plus évident que s'éloigner des combustibles fossiles et éviter l'accumulation de plastiques dans l'environnement sont essentiels pour relever le défi du changement climatique. Dans cette veine, des efforts considérables sont déployés pour développer des polymères dégradables ou recyclables fabriqués à partir de matière végétale non comestible appelée « biomasse lignocellulosique ».

Bien sûr, produire des plastiques compétitifs à base de biomasse n'est pas simple. Il y a une raison pour laquelle les plastiques conventionnels sont si répandus, car ils combinent faible coût, stabilité thermique, résistance mécanique, aptitude au traitement et compatibilité - des caractéristiques que tout remplacement de plastique alternatif doit égaler ou surpasser. Et jusqu'à présent, la tâche a été difficile.

Jusqu'à présent, c'est. Des scientifiques dirigés par le professeur Jeremy Luterbacher de la Faculté des sciences de base de l'EPFL ont réussi à développer un plastique dérivé de la biomasse, similaire au PET, qui répond aux critères de remplacement de plusieurs plastiques actuels tout en étant plus respectueux de l'environnement.

"Nous ne faisons essentiellement que" cuire "du bois ou d'autres matières végétales non comestibles, telles que des déchets agricoles, dans des produits chimiques peu coûteux pour produire le précurseur du plastique en une seule étape", explique Luterbacher. "En gardant la structure du sucre intacte dans la structure moléculaire du plastique, la chimie est beaucoup plus simple que les alternatives actuelles."

La technique repose sur une découverte que Luterbacher et ses collègues ont publiée en 2016, où l'ajout d'un aldéhyde pourrait stabiliser certaines fractions de matière végétale et éviter leur destruction lors de l'extraction. En réutilisant cette chimie, les chercheurs ont pu reconstruire un nouveau produit chimique biosourcé utile en tant que précurseur du plastique.

"En utilisant un aldéhyde différent - l'acide glyoxylique au lieu du formaldéhyde - nous pourrions simplement clipser des groupes "collants" sur les deux côtés des molécules de sucre, ce qui leur permet ensuite d'agir comme des blocs de construction en plastique", explique Lorenz Manker, le premier auteur de l'étude. "En utilisant cette technique simple, nous sommes en mesure de convertir jusqu'à 25 % du poids des déchets agricoles, ou 95 % du sucre purifié, en plastique."

Les propriétés bien équilibrées de ces plastiques pourraient leur permettre d'être utilisés dans des applications allant de l'emballage et des textiles à la médecine et à l'électronique. Les chercheurs ont déjà fabriqué des films d'emballage, des fibres qui pourraient être transformées en vêtements ou autres textiles, et des filaments pour l'impression 3D.

"Le plastique a des propriétés très intéressantes, notamment pour des applications comme les emballages alimentaires", explique Luterbacher. "Et ce qui rend le plastique unique, c'est la présence de la structure de sucre intacte. Cela le rend incroyablement facile à fabriquer car vous n'avez pas à modifier ce que la nature vous donne, et simple à dégrader car il peut revenir à une molécule qui est déjà abondant dans la nature."

La recherche a été publiée dans Nature Chemistry . + Explorer plus loin

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