Des chimistes de l'Université Cornell ont découvert un moyen d'utiliser la lumière et l'oxygène pour recycler le polystyrène - un type de plastique que l'on trouve dans de nombreux articles courants - en acide benzoïque, un produit stocké dans les laboratoires de chimie du premier cycle et du secondaire et également utilisé dans les parfums, les conservateurs alimentaires, et d'autres produits omniprésents.

Les boîtes à œufs en polystyrène, les boîtiers de disques compacts en plastique dur, les gobelets rouges et de nombreux autres produits courants sont composés de polystyrène, qui représente un tiers des déchets mis en décharge dans le monde.

Une équipe dirigée par Erin Stache, professeur adjoint de chimie et de biologie chimique à Cornell, a découvert que la réaction peut même avoir lieu dans une fenêtre ensoleillée.

Leur article, "Chemical Upcycling of Commercial Polystyrène via Catalyst-Controlled Photooxidation" publié dans le Journal of the American Chemical Society .

Conformément à la mission de son laboratoire de s'attaquer aux problèmes environnementaux grâce à la chimie, le nouveau procédé est doux, respectueux du climat et adaptable aux flux de déchets commerciaux, a déclaré Stache.

De plus, le processus tolère les additifs inhérents à un flux de déchets de consommation, notamment la saleté, les colorants et d'autres types de plastiques.

L'été dernier, le laboratoire de Stache a mené des expériences de dégradation dans une fenêtre ensoleillée; dans un endroit avec un fort ensoleillement toute l'année, la réaction pourrait se faire à l'extérieur.

"L'avantage d'utiliser la lumière est que vous pouvez obtenir un contrôle exquis sur le processus chimique basé sur certains des catalyseurs que nous avons développés pour exploiter la lumière blanche. Si nous pouvons utiliser la lumière du soleil pour piloter le processus, c'est un gagnant-gagnant", Stache a déclaré, notant que le recyclage des polymères existants nécessite de chauffer un polymère pour la fusion et le traitement, ce qui nécessite généralement des combustibles fossiles.

Pour tester la tolérance du processus à d'autres matériaux mélangés au plastique PS, les chercheurs ont utilisé plusieurs produits, allant des matériaux d'emballage aux couvercles de tasses à café.

Ils ont constaté que trois articles - un couvercle de tasse à café blanc, du polystyrène et un couvercle transparent - se dégradaient efficacement. Un couvercle de tasse à café noir se dégrade moins efficacement, peut-être parce que les colorants noirs inhibent la pénétration de la lumière, a déclaré Stache.

"Ces résultats signifient que notre système pourrait décomposer efficacement des échantillons commerciaux de PS, même avec un matériau composite et insoluble supplémentaire", a-t-elle déclaré.

Pour démontrer l'évolutivité et l'application commerciale potentielle, les chercheurs ont créé une configuration avec deux pompes à seringue et deux lampes à LED dans un photoréacteur imprimé en 3D. L'efficacité du processus de décomposition à grande échelle était similaire à celle des petits lots.

"Si nous pouvons rendre le processus encore plus efficace, nous pouvons réfléchir à la façon de le commercialiser et de l'utiliser pour traiter les flux de déchets", a déclaré Stache. + Explorer plus loin

Le recyclage des déchets plastiques dans des matériaux plus précieux pourrait rentabiliser le recyclage