L'Institut Fraunhofer pour les technologies de l'environnement, de l'énergie et de la sécurité (UMSICHT) a étudié pour la première fois dans une vie comparative l'impact environnemental des retardateurs de flamme organophosphorés par rapport aux retardateurs de flamme bromés présents dans les composants en plastique tels que les fiches de chargement pour voitures électriques ou les connecteurs USB-C. évaluation du cycle commandée par Clariant. Leur étude est publiée dans ACS Sustainable Chemistry &Engineering. .

Les retardateurs de flamme bromés sont actuellement les plus utilisés car ils sont tout simplement très efficaces :efficaces à fabriquer, stables à haute température et peuvent être produits de manière rentable. On les trouve dans divers produits tels que les automobiles, l’électronique, les textiles et les meubles. La consommation mondiale de retardateurs de flammes est estimée à 2,4 millions de tonnes1. Plus de la moitié d'entre eux sont utilisés dans des applications électriques et électroniques telles que la mobilité électrique.

Cependant, les retardateurs de flamme bromés, c'est-à-dire halogénés, posent problème :ils peuvent être détectés dans le sol, l'eau, les boues d'épuration ou même chez les animaux sauvages. De plus, des émissions toxiques sont produites lors de leur combustion. Il existe donc un besoin urgent de retardateurs de flamme moins nocifs.

Chimie verte

Des études antérieures ont montré que de nombreux composés du phosphore utilisés dans les applications ignifuges sont plus sûrs et moins toxiques que les ignifugeants bromés. Cependant, les études holistiques et quantifiantes du cycle de vie de ces retardateurs de flamme, du berceau à la tombe, ont fait défaut jusqu'à présent.

Pour le compte de Clariant, le Fraunhofer UMSICHT a comparé pour la première fois l'impact environnemental des plastiques ignifuges destinés aux prises de charge et aux appareils électroniques dans le cadre d'une analyse du cycle de vie. Parallèlement, cette analyse fait partie d'une étude de cas pour la Commission européenne conformément à la ligne directrice "Safe and Sustainable by Design", qui prévoit des analyses de cycle de vie - et pas seulement de toxicité - comme critère d'évaluation dans le développement de produits chimiques.

La société Clariant commercialise la formulation ignifuge étudiée sous le nom commercial Exolit OP 1400. Exolit OP 1400 contient de l'acide diéthylphosphinique ignifuge (DEPAL), qui nécessite, entre autres, du phosphore jaune, de la soude caustique et de l'hydroxyde de calcium pour sa production.

Impact environnemental réduit – potentiel élevé

Les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l'impact environnemental global d'Exolit OP 1400 est plus faible et représente donc une alternative viable aux retardateurs de flamme bromés conventionnels présents dans les plastiques techniques.

"L'utilisation de retardateurs de flamme organophosphorés tels que le diéthylphosphinate d'aluminium (DEPAL) réduit considérablement les effets négatifs sur la santé humaine et l'environnement", explique le Dr Daniel Maga, auteur de l'analyse du cycle de vie chez Fraunhofer UMSICHT. Le principal avantage environnemental est la conservation des ressources, car aucun trioxyde d'antimoine n'est requis, comme c'est le cas avec les formulations bromées.

L'antimoine fait partie des 14 matières premières classées comme critiques par l'UE depuis 2010. Le CO₂ L'empreinte écologique de l'alternative au phosphore n'est que légèrement inférieure à celle des retardateurs de flamme bromés, ce qui est principalement dû à l'extraction à forte consommation d'énergie du phosphore de la roche phosphatée.

Toutefois, cela pourrait être réduit en utilisant une proportion plus élevée d’énergies renouvelables dans la production de phosphore. De plus, l'élimination d'Exolit OP 1400 est moins nocive pour l'environnement et permettra un meilleur recyclage à l'avenir.