À Hawaï, les chercheurs ouvrent littéralement les routes avec de bonnes intentions. Ils ont mis au point une méthode innovante pour lutter contre la pollution plastique de l'île, en recouvrant ses routes d'asphalte mélangé à des déchets plastiques et de vieux filets de pêche.
Alors que des initiatives de pavage en plastique sont en cours dans des endroits comme le Missouri et le Texas, le projet d'Hawaï est le premier à utiliser des débris marins. Il est conçu pour résoudre le problème unique de l'exposition des îles aux engins de pêche abandonnés, aux déchets touristiques et à la zone de déchets du Grand Pacifique, qui engloutit la chaîne d'îles toutes les quelques années. À ce jour, 90 tonnes de déchets plastiques ont été retirées de l’océan Pacifique et plus d’une tonne de filets de pêche ont été posés sur les routes hawaïennes.
Une question clé est de savoir si l’usure de cette chaussée pourrait rejeter des microplastiques dans l’environnement. Les résultats préliminaires montrent que l'asphalte reste en grande partie intact, ont rapporté les chercheurs le 22 mars lors de la réunion de l'American Chemical Society à Atlanta.
« Nous sommes extrêmement préoccupés par les rejets de plastiques ou d'autres produits chimiques dans l'environnement », car cela peut exposer les humains et les animaux à des additifs plastiques toxiques, entraînant des perturbations hormonales, une inflammation chronique et des problèmes de reproduction, explique la chimiste Jennifer Lynch. Elle dirige le Centre de recherche sur les débris marins de l'Université Hawaii Pacific à Honolulu.
Le centre gère le programme Nets-to-Roads dans lequel la biologiste marine Mafalda de Freitas et ses collègues collectent et trient les débris marins et le plastique ramassés sur les plages, en sélectionnant les déchets fabriqués à partir d'un plastique durable appelé polyéthylène trouvé dans les pots à lait, les contenants de yaourt et les filets de pêche.
Les déchets et les filets sont envoyés vers le continent américain, où ils sont déchiquetés et broyés, puis renvoyés vers une usine de production de chaussées basée à Oahu, où ils sont mélangés à d'autres ingrédients pour fabriquer de l'asphalte. Le mélange chaud est chargé sur des camions et utilisé pour paver une longueur de route sur la plage d'Ewa, au sud-ouest de l'île, explique Lynch.
Dans la première phase de recherche en 2022, trois bandes de chaussée expérimentales ont été posées : Une section avec un mélange d'asphalte traditionnel et un caoutchouc appelé styrène-butadiène-styrène, qui ajoute durabilité et flexibilité au mélange ; un autre avec les déchets marins broyés et le caoutchouc ; et un troisième avec les déchets et l'asphalte sans le caoutchouc.
Onze mois plus tard, les chercheurs ont collecté des échantillons de routes pour tester la lixiviation des microplastiques. « Nous voulons tester empiriquement [leaching] avant que cela puisse être étendu », dit Lynch.
L'équipe a utilisé diverses méthodes pour simuler la manière dont les microplastiques seraient normalement libérés dans l'écosystème, par exemple en imitant les eaux pluviales en déversant de l'eau filtrée plusieurs fois et désinfectée sur la route, puis en la testant pour détecter des polymères plastiques individuels et en balayant les routes pour collecter la poussière de gravier afin de rechercher des polymères.
Il n'y a pas eu de rejet significatif de microplastiques par rapport à la bande de route sans plastique mélangé à l'asphalte, explique Jeremy Axworthy, biologiste marin et directeur de laboratoire qui a travaillé sur le programme du CMDR et a présenté les résultats lors de la réunion.
Les chercheurs ont entamé une deuxième phase du programme en 2024, avec cinq bandes de chaussée expérimentales. La première bande a été pavée de filets de pêche au sol et de caoutchouc styrène-butadiène-styrène. Une autre partie était recouverte de plastique provenant de déchets de consommation et du même caoutchouc, et la troisième contenait un mélange d'asphalte traditionnel et du caoutchouc, encore une fois le contrôle expérimental. Un quatrième contenait des filets de pêche mais pas de caoutchouc, et un cinquième utilisait des déchets plastiques mais pas de caoutchouc.
L’équipe utilise désormais un solvant industriel appelé dichlorobenzène pour extraire les polymères plastiques de la poussière mélangée afin de quantifier plus précisément la quantité libérée. Ces résultats sont à venir.
Bill Buttlar, directeur du Mizzou Asphalt Pavement and Innovation Lab à l'Université du Missouri en Colombie, se dit impressionné par le programme, mais note que les défis liés à la performance routière à Hawaï sont différents de ceux des États-Unis continentaux. Le climat tropical, avec ses fortes pluies et son volcanisme, est confronté à une volatilité souterraine, et lorsque le sol bouge constamment, cela peut provoquer des fissures sur les routes.
« Le principal défi pour mettre en œuvre ce projet est de trouver la bonne recette avec l'asphalte, car ce qui fonctionne à Hawaï peut être un peu différent de ce qui fonctionne dans le Midwest », explique Buttlar.
