Il y a un mois, l'Union européenne interdisait les paillettes. Cette action s'inscrivait dans un effort visant à réduire de 30 % la présence de microplastiques dans notre environnement. Les déchets plastiques constituent un problème sérieux pour nos écosystèmes, et la promotion du recyclage des plastiques, en général, a attiré une attention considérable en tant que solution potentielle.

« Les processus circulaires pour les plastiques représentent des moyens de recycler idéalement les matières premières chimiques encore et encore, contribuant ainsi grandement à la durabilité, en évitant l'accumulation inutile de déchets plastiques et la formation possible de microplastiques dans nos écosystèmes », explique le professeur Arjan W. Kleij, chef de groupe. à l'Institut de Recherche Chimique de Catalogne (ICIQ-CERCA).

Tous les plastiques sont principalement constitués de polymères, de macromolécules assemblées par l’union de nombreuses petites molécules appelées monomères. À la manière d'un jeu de construction, le processus idéal de recyclage du plastique serait la dégradation contrôlée de ces polymères en produits plus petits et leur repolymérisation en plastiques fonctionnels.

Les chercheurs de l'ICIQ décrivent maintenant un processus circulaire pour dépolymériser et repolymériser les polycarbonates, un groupe de plastiques souvent utilisés dans des applications médicales comme instruments chirurgicaux, dans le bâtiment et la construction comme alternative au verre, et dans l'industrie automobile pour améliorer l'efficacité des véhicules en réduisant le poids.

L'étude, dirigée par les chefs de groupe, le professeur Arjan W. Kleij et le professeur Carles Bo, en collaboration avec le Dr Fernando Bravo, responsable du département de transfert de connaissances et de technologie (KTT), se concentre sur l'utilisation du TBD (triazabicyclodécène), un catalyseur multi-tâches, pour promouvoir ce processus circulaire pour un polycarbonate biosourcé.

"Le cycle de génération de polycarbonate, de dégradation vers un monomère carbonate cyclique et de repolymérisation pour régénérer le polycarbonate en utilisant le même catalyseur à la fois dans la dégradation et dans le recyclage peut contribuer à une économie circulaire plus durable, dans laquelle moins de produits chimiques sont impliqués, " indique le Dr Fernando Bravo.

Le polymère biosourcé utilisé dans cette étude est formé de monomères de limonène et de dioxyde de carbone, le premier composé étant extrait de l'écorce des agrumes et disponible en grande quantité dans l'industrie alimentaire. Le poly(carbonate de limonène), abrégé en PLC, a une biodégradabilité extrêmement faible, mais la dégradation chimique, comme l'approche catalytique présentée dans cette collaboration, peut accélérer le processus de dégradation, ce qui en fait un processus potentiellement attrayant pour une exploitation commerciale.

Cet été, l'ICIQ a déposé un brevet pour l'utilisation du polycarbonate limonène pour des applications d'adhésifs et de revêtements comme alternative aux matériaux à base de pétrole. Ce développement de polymères est désormais complété par la présente découverte, démontrant le potentiel du PLC en tant que matériau circulaire pour générer des plastiques pouvant être facilement recyclés dans des conditions pratiques.

Cet article, publié dans Angewandte Chemie International Edition , est une collaboration exceptionnelle entre la recherche expérimentale effectuée dans le groupe du professeur Kleij, les travaux informatiques du groupe du professeur Bo et les activités de développement de polymères du département ICIQ KTT, dirigé par le Dr Bravo, qui valorise les inventions industriellement pertinentes. .

Le professeur Bo ajoute en outre :« La collaboration entre groupes interdisciplinaires est primordiale pour la recherche, comme le souligne cet article. Cette interaction entre les expériences et la théorie permet l'intégration de diverses connaissances et approches, permettant une approche plus complète et innovante des problèmes. Grâce à la coopération , une compréhension plus approfondie des défis peut être acquise, conduisant au développement de solutions plus efficaces."

Plus d'informations : David H. Lamparelli et al, La guanidine bicyclique a favorisé la dépolymérisation et le recyclage mécanistiquement divergents d'un polycarbonate biosourcé, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202314659

Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition

Fourni par l'Institut de Recherche Chimique de Catalogne