Les déchets électroniques en plastique mixte pourraient être une source précieuse de polymères réutilisables, suggère une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Illinois Sustainability Technology Center. L'équipe a développé le premier procédé économe en énergie et respectueux de l'environnement qui sépare les polymères mélangés afin qu'ils puissent être recyclés en nouveaux, produits en plastique de haute qualité.

E-déchets des réfrigérateurs, téléviseurs, des ordinateurs, moniteurs, les téléphones portables et les consoles de jeux vidéo représentent un fardeau de plus en plus lourd pour les décharges et l'industrie du recyclage. Alors que certaines parties de ces matériaux sont facilement recyclables - le verre et les métaux - les plastiques restants sont un défi en raison de leur composition complexe de polymères mélangés.

« Des articles comme les bouteilles d'eau et les pots à lait peuvent être facilement recyclés car ils sont fabriqués à partir de polymères simples, " a déclaré le chercheur de l'ISTC et co-auteur de l'étude B.K. Sharma. " D'autres articles en plastique, comme les étuis pour téléphones portables, par exemple, sont constitués de mélanges de polymères plus complexes. Ils s'entassent dans les centres de recyclage et finissent par être incinérés ou envoyés dans des décharges car il n'existe aucun moyen sûr ou efficace de les recycler. »

Les conclusions de l'équipe, publié dans la revue ACS Chimie et Ingénierie Durables , sont les premiers à démontrer un effet non toxique, procédé de solvant chimique non destructif et économe en énergie pour récupérer les polymères de ces mélanges plastiques plus complexes.

« Le processus utilisé pour dissoudre les polymères industriels n'est pas si différent que la fabrication de bonbons durs, " a déclaré Sriraam Chandrasekaran, ingénieur de recherche et co-auteur de l'ISTC. " Avec des bonbons, vous dissolvez les grains de sucre dans l'eau, laisser le liquide se saturer de sucre, évaporer l'eau et récupérer le polymère, qui dans ce cas est le bonbon. Dans notre laboratoire, nous utilisons des polymères plastiques à la place du sucre et le solvant que nous utilisons est plus fort que l'eau."

Les méthodes de solvants les plus efficaces utilisées aujourd'hui impliquent un produit chimique appelé DCM, qui libère des vapeurs cancérigènes dans l'air à des conditions proches de la température ambiante. Ces vapeurs contaminent l'espace de travail et introduisent un potentiel de rejet dans l'atmosphère, les chercheurs ont dit.

"Notre procédé utilise un solvant appelé NMP, qui ne dégagera des vapeurs que lorsqu'il est chauffé à 180 degrés Celsius, bien au-dessus de la température nécessaire pour dissoudre les polymères, " a déclaré Chandrasekaran.

Une caractéristique particulièrement efficace du nouveau procédé est la capacité de condenser le solvant évaporé pour le réutiliser encore et encore. "L'objectif d'études comme celles-ci n'est pas seulement de trouver des moyens de recycler cet abondant déchet mixte-plastique, mais pour le faire efficacement d'une manière respectueuse de l'environnement, " dit Sharma.

Les économies ne s'arrêtent pas là, les chercheurs ont dit.

Le processus laisse derrière lui des déchets polymères résiduels. Cependant, les chercheurs peuvent convertir ces restes en mazout utilisable par un processus thermochimique appelé pyrolyse, détourner davantage ces plastiques des décharges.

"Idéalement, nous aimerions couper cette étape et faire en sorte que le processus de solvant se termine par un recyclage complet, " a déclaré Chandrasekaran.

L'équipe a démontré avec succès ce nouveau procédé de solvant avec de petites quantités à l'échelle du laboratoire, et il a produit des polymères d'une qualité comparable à leurs homologues en matériau vierge.

« Les prochaines étapes consisteront à faire passer les polymères recyclés à un processus de fabrication et à en tester la qualité, " dit Sharma. " En cas de succès, nous pouvons alors commencer un projet à l'échelle pilote."