Un homme récupère du plastique pour le recycler dans une décharge de déchets plastiques importés à Mojokerto, Java oriental, Indonésie le 4 décembre 2018. De nombreuses entreprises proposent des alternatives au plastique, ainsi que des plastiques biodégradables. Ulet Ifansasti/Getty Images En 1907, Leo Baekeland a inventé un nouveau matériau, Bakélite, c'était le premier vrai plastique synthétique, composé de molécules introuvables dans le monde naturel. Ce fut une percée incroyable. La bakélite était durable et résistante à la chaleur et pouvait être moulée dans presque toutes les formes. Les gens l'appelaient « le matériau aux mille usages » [source :Science History Institute].
Cela s'est avéré être un euphémisme. Aujourd'hui, les plastiques sont l'une des pierres angulaires de la civilisation technologique moderne - dur, flexible durable, insensible à la corrosion, et apparemment infiniment polyvalent. Les objets en plastique sont partout autour de nous, des contenants alimentaires et des bouteilles de lait et de soda que nous achetons au supermarché, aux plans de travail de nos cuisines et aux revêtements de nos casseroles. Nous portons des vêtements fabriqués à partir de fibres plastiques, s'asseoir sur des chaises en plastique, et voyager en automobile, trains et avions contenant des pièces en plastique. Les plastiques sont même devenus un matériau de construction important, utilisé dans tout, des panneaux muraux isolés aux cadres de fenêtres [source :American Chemistry Council]. Nous continuons à trouver de nouvelles utilisations pour le plastique tout le temps.
Notre dépendance au plastique a également un inconvénient de plus en plus grave, parce que nous en faisons tellement, et en jeter tellement. Sur les 9,1 milliards de tonnes (8,3 milliards de tonnes métriques) de plastique que le monde a produit depuis 1950, 6,9 milliards de tonnes (6,3 milliards de tonnes) sont devenus des déchets, et seulement 9 pour cent de cela a été recyclé. Le reste finit dans les décharges et dans les océans du monde, où la pollution plastique ravage la faune et s'échoue sur les plages. Environ 40 pour cent des déchets sont des emballages mis au rebut [source :Parker].
Mais il y a un moyen de régler ça, car il existe des alternatives plus écologiques aux plastiques. En voici 10.
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Le verre n'est pas fabriqué à partir de combustibles fossiles, il est fabriqué à partir de sable. Droit, minou? Keystone/Getty Images Il était une fois, les mamans et les laitiers remplissaient des bouteilles en verre de lait. Maintenant, regardez autour de votre cuisine et vous verrez probablement de nombreux plastiques - des bouteilles d'eau, bouteilles de soda, conteneurs de stockage de nourriture. Les temps ont changé.
Parfois, remonter le temps est une bonne chose. Contrairement au plastique, qui est souvent dérivé de combustibles fossiles, le verre est fait de sable. Cette ressource renouvelable ne contient pas de produits chimiques qui peuvent s'infiltrer dans votre nourriture ou votre corps. Et il est facilement recyclable, que vous jetiez des bouteilles dans votre bac de recyclage pour les transformer en nouvelles bouteilles ou que vous réutilisiez des bocaux en verre pour stocker les restes. Sûr, le verre peut se briser en cas de chute, mais il ne fondra pas dans votre micro-ondes.
Les bouteilles et bocaux en verre sont potentiellement 100 % recyclables, et le verre qu'ils contiennent peut être réutilisé à l'infini, sans aucune perte de qualité et de pureté. Les fabricants de verre accueillent favorablement le verre recyclé, parce que lorsqu'il est utilisé comme ingrédient dans la fabrication d'un nouveau verre, il nécessite moins d'énergie dans les fours. Les fabricants de conteneurs et l'industrie de la fibre de verre (qui utilise également du verre recyclé) achètent ensemble 3,35 millions de tonnes (3,03 millions de tonnes métriques) de verre recyclé par an [source :Glass Packaging Institute].
Mais nous pourrions faire un bien meilleur travail de recyclage du verre. En 2015, l'année la plus récente pour laquelle l'Environmental Protection Association (EPA) des États-Unis dispose de statistiques, Les Américains n'ont recyclé que 26,4 % des récipients en verre qu'ils utilisaient.
Des sacs à provisions réutilisables ornés de n'importe quel motif ou logo que vous aimez sont partout. Gardez les vôtres dans un endroit pratique pour ne pas les oublier. RK Studio/Kevin Lanthier/Getty Images Lorsque les sacs en plastique ont fait leur apparition, nous avions le choix :papier ou plastique. Aujourd'hui, c'est tout en plastique. Et si vous n'êtes pas cette personne hypervigilante à la caisse, vous vous retrouverez à rentrer chez vous avec un sac pour chaque article.
En réalité, il est difficile de faire un achat sans qu'il soit rapidement jeté dans du plastique. Pas étonnant que les sacs en plastique semblent omniprésents. Les États-Unis ont produit 4,13 millions de tonnes (3,75 millions de tonnes métriques) de sacs en plastique en 2015, l'année la plus récente pour laquelle des données sont disponibles, et seulement 530, 000 tonnes (481, 000 tonnes) dont ont été recyclées [source :EPA]. Le reste finit comme détritus dans les villes et les villages - et trop nombreux sont ceux qui se dirigent vers l'océan, où ils tuent des millions de tortues marines, oiseaux et mammifères océaniques chaque année [source :Environment California]. Mais vous devez transporter ces courses à la maison d'une manière ou d'une autre. Donc que fais-tu? Sacs d'épicerie réutilisables, pour commencer.
Vous pouvez les obtenir décorés de motifs ou imprimés avec le nom de votre banque/salle de sport/magasin de yaourt glacé. Tout le monde les distribue, et ils viennent en toile, fibre de plastique tissée, chanvre, coton et même cuir. Vous en trouverez en nylon qui se replient dans une pochette assez petite pour tenir dans votre poche. En réalité, tout type de sac fera l'affaire, qu'il soit destiné à transporter des courses ou non.
Bonus :En évitant les sacs plastiques, vous ne les aurez pas accumuler dans vos placards, et vous n'avez pas à vous soucier de leur destination lorsque vous les jetez.
Alors que certaines personnes sont occupées à développer des substituts du plastique, d'autres sont déterminés à rendre les thermoplastiques conventionnels biodégradables. Comment? En ajoutant des additifs appelés concentrés prodégradants ( PDC ). Les PDC sont généralement des composés métalliques, comme le stéarate de cobalt ou le stéarate de manganèse. Ils favorisent les processus d'oxydation qui décomposent le plastique en cassant, fragments de bas poids moléculaire. Les micro-organismes engloutissent les fragments au fur et à mesure qu'ils se désintègrent, les transformer en dioxyde de carbone, eau et biomasse, qui ne contiendrait apparemment aucun résidu nocif.
Recherchez des technologies additives et vous rencontrerez les noms commerciaux TDPA (acronyme de Totally Degradable Plastic Additives) ou MasterBatch Pellets (MBP). Ils sont utilisés pour fabriquer des plastiques à usage unique tels que des sacs à provisions en plastique mince, les couches jetables, sac poubelle, les couvertures de décharge et les conteneurs alimentaires (y compris les conteneurs de restauration rapide).
Lorsqu'il est ajouté au polyéthylène (le matériau de sac en plastique standard) à des niveaux de 3 pour cent, Les PDC peuvent favoriser une dégradation presque complète; 95 pour cent du plastique se trouve dans des fragments respectueux des bactéries dans les quatre semaines [source :Nolan-ITU Pty]. Bien qu'il ne soit pas strictement biodégradable (« bioérodable » est plutôt comme ça), Les polymères contenant du PDC sont plus respectueux de l'environnement que leurs cousins polymères plus purs, qui restent dans les décharges pendant des centaines d'années.
Une étude récente de la société de recherche HIS Markit a révélé que la valeur des plastiques biodégradables vendus dans le monde dépassait 1,1 milliard de dollars en 2018, et a prédit qu'il atteindrait 1,7 milliard de dollars d'ici 2023 [source :Goldsberry].
Un problème de PDC ?Les plastiques biodégradables ressemblent exactement aux produits en plastique que nous sommes encouragés à recycler. Alors, que se passe-t-il si nous recyclons accidentellement ces sacs biodégradables ? Bien, les conséquences sont potentiellement catastrophiques :les pompes d'irrigation en polyéthylène recyclé qui sont contaminées par des additifs PDC ne dureront probablement pas très longtemps. En réalité, les recycleurs de plastique en Afrique du Sud sont tellement convaincus de l'incapacité de garder les produits biodégradables contenant du PDC hors des flux de recyclage qu'ils veulent interdire leur utilisation dans ce pays.
Oubliez les plastiques fabriqués à partir de lait. Dans cette vidéo, Penn et Teller rencontrent un microbiologiste devenu créateur de mode qui transforme le lait en vêtements. Découverte Tous les mammifères nouveau-nés y survivent. Sans ça, il n'y aurait pas de glace. Il n'y a vraiment pas à nier la valeur, ou plaisir, de lait.
Maintenant, les scientifiques disent que cela pourrait aider à produire un plastique biodégradable pour les coussins de meubles, isolation, emballages et autres produits. Ouais, les chercheurs revitalisent l'idée de transformer la caséine, la principale protéine présente dans le lait, en un matériau biodégradable qui correspond à la rigidité et à la compressibilité du polystyrène.
Le plastique à base de caséine existe depuis les années 1880, lorsqu'un chimiste français a traité la caséine avec du formaldéhyde pour produire un matériau qui pourrait remplacer l'ivoire ou l'écaille de tortue. Mais bien qu'il soit idéal pour les bijoux que même la reine Mary admirait, le plastique à base de caséine est trop cassant pour bien plus que de la parure.
Les scientifiques ont trouvé un moyen de rendre la protéine moins susceptible de se fissurer, grâce à une argile silicatée appelée montmorillonite sodique . La congélation de la montmorillonite de sodium en un matériau spongieux appelé aérogel , ils ont infusé le réseau poreux de l'argile avec du plastique de caséine. Le résultat? Un matériau de type polystyrène qui, lorsqu'il est placé dans un environnement de décharge, commence à se dégrader complètement [source :The Economist]. Le plastique moderne à base de lait ne se fissure pas aussi facilement, grâce à ce squelette de silicate, et ils ont même rendu la substance moins toxique en remplaçant le formaldéhyde par du glycéraldéhyde pendant le processus.
L'avenir de la caséine plastique n'est pas certain, mais l'échanger contre du polystyrène à base de pétrole nous donnerait certainement une autre raison d'aimer le lait.
Des sacs de peaux de raisin pressées d'un domaine viticole sont sur le point d'être jetés dans le sud de la France. Jonathan Macagba/Getty Images L'industrie vinicole produit beaucoup de déchets de raisin - essentiellement la matière solide qui reste après que les raisins ont été pressés pour extraire le jus qui est fermenté en vin. (Cela représente environ 25 pour cent du poids des raisins).
Mais une entreprise italienne, Végéa, utilise les déchets de raisin pour fabriquer un cuir synthétique qui pourrait remplacer le simili cuir vinyle, et aussi dans le tissu pour l'habillement.
Selon un article d'Horizon, le magazine de l'innovation technologique de l'Union européenne, Vegea a déjà produit une ligne de mode d'échantillons de produits portables pour la société de vêtements H&M, qui ont été exposés lors d'une exposition en 2017. Il comprenait des robes, chaussures et sacs en déchets de raisin.
Vegea est maintenant en train d'augmenter sa capacité de production pour fabriquer les articles d'habillement à base de déchets de raisin destinés à la vente aux magasins de vêtements, vous devriez donc bientôt pouvoir ajouter des déchets de raisin à votre garde-robe. Les déchets de raisin pourraient éventuellement se retrouver dans les meubles et les automobiles [source :Ceurstemont]
Le bois liquide est fabriqué à partir d'un sous-produit des usines de papier, comme celui sur la photo. AP Photo/Jim Cole Ensuite, un bioplastique prometteur, ou biopolymère, appelé bois liquide . Les biopolymères font semblant; ces matériaux ont l'air, sentir et agir comme du plastique mais, contrairement au plastique à base de pétrole, ils sont biodégradables. Ce biopolymère particulier provient de la pâte à papier lignine , une ressource renouvelable.
Les fabricants mélangent la lignine, un sous-produit des papeteries, avec de l'eau, puis exposez le mélange à une chaleur et à une pression importantes pour créer un matériau composite moulable, solide et non toxique. Des chercheurs allemands ont incorporé ce substitut de plastique dans une variété d'articles, notamment des jouets, des tees de golf et même des enceintes hi-fi.
En 2018, Bioplastics News a rapporté que Christopher Johnson, chercheur au National Renewable Energy Laboratory du département de l'Énergie des États-Unis, avait développé un procédé prometteur pour améliorer la conversion de la lignine en matériau de substitution aux plastiques, ainsi que le nylon.
Parce qu'il est en bois, il peut être recyclé comme bois, trop.
Les trois entrées suivantes sur cette liste sont tous des plastiques biodégradables appelés polyesters aliphatiques . Globalement, ils ne sont pas aussi polyvalents que les polyesters aromatiques tels que le polyéthylène téréphtalate (PET), qui est couramment utilisé pour fabriquer des bouteilles d'eau. Mais comme les polyesters aromatiques sont totalement résistants à la dégradation microbienne, beaucoup de temps et d'efforts sont consacrés à la recherche d'alternatives viables aux polyesters aliphatiques.
Prendre polycaprolactone ( PCL ), un polyester aliphatique synthétique qui n'est pas fabriqué à partir de ressources renouvelables mais qui se dégrade complètement après six semaines de compostage. Il est facile à traiter mais n'a pas été utilisé en quantités importantes en raison des coûts de fabrication. Cependant, le mélange de PCL avec de la fécule de maïs réduit les coûts.
Les dispositifs biomédicaux et les sutures sont déjà fabriqués à partir du polymère à dégradation lente, et les chercheurs en génie tissulaire le creusent, trop. Il a également des applications pour les produits en contact alimentaire, tels que les plateaux.
La mélasse :une source sucrée pour aider à produire des plastiques. IS Stock/Valueline/Thinkstock "Polyesters produits naturellement" peut ressembler à une phrase tirée d'une campagne de marketing, mais donnez du sucre à certains types de bactéries et vous obtenez une chaîne de production de plastique.
C'est le cas avec polyhydroxyalcanoate ( PVVIH ) polyester , dont les deux principaux membres sont polyhydroxybutrate ( PHB ) et polyhydroxyvalérate ( VPH ). Ces plastiques biodégradables ressemblent beaucoup au polypropylène synthétique. Bien qu'ils soient encore moins flexibles que les plastiques à base de pétrole, vous les trouverez dans des emballages, films plastiques et bouteilles moulées par injection.
Les coûts de production ont principalement mis PHA dans l'ombre de moins cher, plastiques à base de pétrole, mais un peu de créativité dans l'approvisionnement en matières premières bon marché pourrait en faire bientôt un premier choix. Liqueur de maïs, la mélasse et même les boues activées pourraient toutes fournir le sucre dont les bactéries ont besoin pour produire le plastique.
Les PVVIH se biodégradent via le compostage ; un composite PHB/PHV (92 parties PHB/8 parties PHV, en poids) se décomposera presque complètement dans les 20 jours suivant la culture par les boues digérées en anaérobie, le cheval de bataille des usines de traitement biologique [source :Nolan-ITU Pty Ltd].
Les PHA sont déjà utilisés dans une variété de produits, y compris l'emballage jetable pour les aliments, boissons et divers produits de consommation. Ils sont également utilisés dans des applications médicales telles que les sutures, et pour fabriquer la feuille agricole utilisée pour stocker les balles de foin [source :Creative Mechanisms].
Elle exhibe des contenants en plastique à base de maïs. AP Photo/Nati Harnik Produire du plastique à partir de maïs transformé peut sembler une chimère, mais ça arrive tous les jours. L'acide polylactique , ou APL , est un autre polyester aliphatique et peut être fabriqué à partir d'acide lactique, qui est produit par la fermentation de l'amidon lors de la mouture humide du maïs. Bien que le plus souvent généré à partir du maïs, Le PLA peut également être fabriqué à partir de blé ou de canne à sucre
Le PLA ressemble et fonctionne de manière similaire au polyéthylène utilisé dans les films plastiques, matériaux d'emballage et bouteilles, et il peut également être utilisé comme substitut du polystyrène utilisé dans les assiettes et récipients en mousse et les couverts en plastique. Mais contrairement aux plastiques conventionnels à base de pétrole, Le PLA a de gros avantages. Pour un, puisqu'il est fabriqué à partir de plantes qui absorbent le dioxyde de carbone au fur et à mesure de leur croissance, il n'y a pas d'augmentation nette du dioxyde de carbone provenant de ses matières premières. Une étude de 2017 a révélé que le passage du plastique conventionnel au PLA réduirait les émissions de gaz à effet de serre des États-Unis de 25 % [source :Cho].
Le PLA a l'avantage d'être rapidement biodégradable, dans les bonnes conditions. Si le plastique est envoyé dans une installation de compostage industriel où il est continuellement soumis à la chaleur et aux microbes, il peut se dégrader en deux à trois mois. S'il est jeté dans une décharge, bien que, il ne se décomposera pas plus rapidement que le plastique conventionnel [source :Isom et Shughart].
Augmenter la biodégradabilité signifie que les bouteilles en plastique comme celles-ci ne resteront pas dans notre environnement aussi longtemps. iStockphoto/Thinkstock En tant que totalement biodégradable, à bas prix, polymère renouvelable et naturel, l'amidon a reçu beaucoup d'attention pour le développement de matériaux durables. Lorsqu'il s'agit de remplacer le plastique, cependant, l'amidon ne peut pas couper la moutarde; ses mauvaises propriétés mécaniques signifient qu'il a une utilisation limitée pour les produits robustes générés par les plastiques.
L'une des tendances les plus en vogue dans le développement des plastiques biodégradables est de rendre les composites polymères plus biodégradables. Vous l'appelez, et de l'amidon y a probablement été associé, bien qu'avec plus ou moins de succès.
L'amidon est généralement mélangé avec des polyesters aliphatiques, tels que PLA et PCL, et de l'alcool polyvinylique pour fabriquer des plastiques entièrement biodégradables. L'ajout d'amidon réduit également les coûts de fabrication du plastique. Mais la teneur en amidon doit dépasser 60 pour cent du composite avant d'avoir un effet significatif sur la dégradation; à mesure que la teneur en amidon augmente, les polymères deviennent plus biodégradables [source :Nolan-ITU Pty Ltd]. Gardez à l'esprit, bien que, que l'ajout de plus d'amidon affecte également les propriétés du plastique. Si vous mettez un peu des feuilles humides dans un sac d'amidon, vous aurez un gâchis quand vous irez chercher le sac.
Donc, alors qu'il n'y a pas de solution miracle pour rendre les plastiques plus verts, une combinaison de revitalisation d'idées anciennes et de révolution de la technologie plastique est un pas dans la bonne direction.
Publié à l'origine :18 mai 2009
