Sel et « pâtisserie » : une simple combinaison résout un grave problème environnemental

Le polyester est le deuxième textile le plus utilisé au monde, mais il constitue une menace pour l’environnement, notamment parce qu’une grande partie n’est jamais recyclée. Le tissu, un mélange de plastique et de coton, a été difficile à séparer et donc à recycler pour l’industrie. Cependant, un groupe de jeunes chimistes de l’Université de Copenhague a inventé une solution verte et étonnamment simple utilisant un seul ingrédient ménager.

Des vêtements aux canapés en passant par les rideaux, le polyester domine notre vie quotidienne, avec 60 millions de tonnes de ce tissu populaire produites chaque année. Cependant, la production de polyester a des conséquences néfastes sur le climat et l’environnement, car seulement 15 % de celui-ci est recyclé, tandis que le reste finit dans les décharges ou est incinéré, responsable d’une augmentation des émissions de carbone.

Le recyclage du polyester pose un défi de taille, notamment en séparant les fibres de plastique et de coton qui composent le tissu mélangé sans les perdre au cours du processus. Les méthodes de recyclage conventionnelles donnent souvent la priorité à la préservation du composant plastique, ce qui entraîne une perte de fibres de coton. De plus, ces méthodes sont coûteuses, complexes et génèrent des déchets métalliques dus à l’utilisation de catalyseurs métalliques, qui peuvent être cytotoxiques et contaminer le procédé.

Dans le cadre d’une avancée remarquable, un groupe de jeunes chimistes a dévoilé une solution étonnamment simple à ce problème urgent, susceptible de révolutionner la durabilité de l’industrie textile.

« L’industrie textile a besoin de toute urgence d’une meilleure solution pour gérer les tissus mélangés comme le polyester et le coton. Actuellement, il existe très peu de méthodes pratiques capables de recycler à la fois le coton et le plastique – c’est généralement un scénario soit l’un soit l’autre. Cependant, grâce à notre technique récemment découverte, nous pouvons dépolymériser le polyester en ses monomères tout en récupérant simultanément du coton à l’échelle de centaines de grammes, en utilisant une approche incroyablement simple et respectueuse de l’environnement. Cette méthodologie catalytique sans trace pourrait changer la donne », explique le postdoctorant Yang Yang du groupe Jiwoong Lee du département de chimie de l’Université de Copenhague, qui est l’auteur principal de l’article de recherche scientifique.

Sel de Hartshorn et 24 heures au « four »

La nouvelle méthode ne nécessite aucun équipement spécial : juste de la chaleur, un solvant non toxique et un ingrédient ménager ordinaire.

« Par exemple, nous pouvons prendre une robe en polyester, la couper en petits morceaux et la placer dans un conteneur. Ensuite, ajoutez un peu de solvant doux, puis du sel de Hartshorn, que beaucoup de gens connaissent comme agent levant dans les produits de boulangerie. On chauffe ensuite le tout jusqu’à 160 degrés Celsius et laissez-le pendant 24 heures. Le résultat est un liquide dans lequel les fibres de plastique et de coton se déposent en couches distinctes. C’est un processus simple et rentable », explique Shriaya Sharma, doctorante du groupe Jiwoong Lee au Département de chimie et co-auteur de l’étude.

Au cours du processus, le sel de Hartshorn, également appelé bicarbonate d’ammonium, est décomposé en ammoniac, CO2 et eau. La combinaison d’ammoniac et de CO2 agit comme un catalyseur déclenchant une réaction de dépolymérisation sélective qui décompose le polyester tout en préservant les fibres de coton. Bien que l’ammoniac soit toxique isolément, lorsqu’il est combiné au CO2, il devient à la fois respectueux de l’environnement et sûr à utiliser. En raison de la nature douce des produits chimiques impliqués, les fibres de coton restent intactes et en excellent état.

Auparavant, le même groupe de recherche avait démontré que le CO2 pouvait servir de catalyseur pour décomposer, entre autres, le nylon, sans laisser de trace. Cette découverte les a incités à explorer l’utilisation du sel de Hartshorn. Néanmoins, les chercheurs ont été agréablement surpris lorsque leur recette simple a donné de bons résultats.

« Au début, nous étions ravis de voir que cela fonctionnait aussi bien sur les seules bouteilles PET. Ensuite, lorsque nous avons découvert que cela fonctionnait également sur le tissu en polyester, nous étions tout simplement ravis. C’était indescriptible. Que ce soit si simple à réaliser était presque trop beau pour être vrai », déclare Carlo Di Bernardo, doctorant et co-auteur de l’étude.

Bien que la méthode n’ait jusqu’à présent été testée qu’en laboratoire, les chercheurs soulignent son évolutivité et sont désormais en contact avec des entreprises pour tester la méthode à l’échelle industrielle.

« Nous espérons commercialiser cette technologie qui recèle un si grand potentiel. Garder ces connaissances derrière les murs de l’université serait un énorme gaspillage », conclut Yang Yang.

Animal de compagnie et polyester

Le PET est le type de plastique le plus utilisé au monde. La production de PET, le plastique que nous connaissons le plus sous forme de bouteilles de boissons, s’élève à 70 millions de tonnes par an et augmente chaque année. Un tiers de la production mondiale de PET est utilisé pour produire du polyester et d’autres textiles synthétiques.

Fonctionne également sur les déchets

La nouvelle méthode de recyclage basée sur le sel de Hartshorn (bicarbonate d’ammonium) fonctionne uniquement sur le plastique PET, ainsi que sur les matériaux mélangés en PET et en coton.

« Si nous jetons des déchets plastiques sales dans un conteneur, nous en obtenons toujours du coton et du monomère plastique de bonne qualité. Il peut même s’agir d’une bouteille en plastique contenant encore des résidus de jus. Nous venons de le mettre dedans et commençons la réaction. Cela fonctionne toujours », déclare Shriaya Sharma.