Les plastiques en polyester, couramment trouvés dans les textiles synthétiques et les composants plastiques des appareils domestiques, sont notoirement difficiles à recycler. Dans une étude récemment publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesdes chercheurs de France ont dévoilé une méthode intelligente pour décomposer les déchets de polyester en blocs de construction réutilisables en utilisant la chaleur et en tirant parti des catalyseurs résiduels intégrés dans le plastique pendant le processus de fabrication, éliminant le besoin d'un tri fastidieux.
Le tri des déchets plastiques est recommandé avant l'élimination afin de faciliter le processus de recyclage. Le recyclage du téréphtalate de PET ou de polyéthylène, qui est largement utilisé dans les bouteilles, les textiles, les emballages et les plastiques d'ingénierie, profite considérablement de cette pratique. Les recycleurs ont simplement besoin de collecter, de le séparer des autres déchets et de le décomposer via une dépolymérisation catalysée par les enzymes en monomères, qui peuvent ensuite être utilisés pour le prochain lot de produits pour animaux de compagnie.
Cette forme de recyclage devient particulièrement difficile avec les polyesters, tels que le polytriméthylène téréphtalate (PTT) et le polybutylène téréphtalate (PBT), ainsi que les fibres PET. Lorsqu'ils sont utilisés dans les produits de consommation, ces plastiques contiennent souvent un mélange de différents monomères et additifs tels que des colorants ou des plastifiants, ce qui rend les déchets difficiles à trier et à séparer. De plus, leurs structures cristallines rigides empêchent les enzymes utilisées dans le recyclage de décomposer le plastique, car les chaînes en polymère sont emballées trop étroitement et ne sont pas accessibles.
Dans cette étude, les chercheurs ont signalé une nouvelle technique pour dégrader ces déchets plastiques, qui comprend intentionnellement le mélange de divers types de déchets de polyester dans des proportions contrôlées, puis de la fondre en augmentant la température à 270 ° C. Les catalyseurs résiduels, tels que le trioxyde d'antimoine, laissé du processus de fabrication du polyester, ont permis la transestérification – une réaction chimique dans laquelle le groupe alcooxy d'un composé d'ester est remplacé par un alcool – en perforant aux copolymères par des structures de réseau aléatoires.
Pour les déchets de polyester riches en polymères de cristallisation rapide comme le PBT, la transestérification à la fonte n'a pas réussi à fournir les résultats souhaités. Pour contrer cela, les chercheurs ont introduit la vitrimérisation – l'ajout d'un agent de réticulation époxy au mélange – pour ralentir davantage le temps de cristallisation. Ces processus ont donné un mélange réactif qui a cristallisé à un rythme plus lent lorsqu'il est refroidi dans les bains de glace, résultant en une structure de polymère sensible à l'attaque enzymatique.
Le matériau solide obtenu après le processus de refroidissement a été brouillé et traité avec les mêmes enzymes utilisées pour recycler les bouteilles de PET semi-cristallines. Le résultat a été des blocs de construction monomères de haute qualité adaptés à la fabrication de nouveaux produits en polyester.
Les chercheurs ont souligné que le mélange des déchets non tissés TEP avec du PBT a augmenté le rendement en dépolymérisation enzymatique de 20% pour PET et 1% pour le PBT à 90% comme mélange. Bien que contre-intuitif, cette étude établit que le mélange plutôt que le tri pourrait être une approche plus viable et moins fastidieuse pour recycler les déchets de polyester.
Écrit pour vous par notre auteur Sanjukta Mondal, édité par Lisa Lock, et vérifié et examiné par Andrew Zinin – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
