On l’a vu pendant la pandémie de Covid en particulier, les matériaux plastiques sont irremplaçables pour les besoins de nos sociétés modernes. Que ce soit pour les secteurs de l’emballage, de la santé, du textile, les solutions à base de plastique sont performantes, peu chères et peuvent être produites rapidement et en grandes quantités. Revers de la médaille, les plastiques se dégradent extrêmement lentement dans l’environnement, et leur recyclage est compliqué. La composition des plastiques varie selon les propriétés attendues, relatives à leurs usages, et il est nécessaire de les séparer et de les trier pour les traiter en tant que déchets. Les législations récentes visant à limiter certains usages, doivent permettre de circonscrire – un peu- l’augmentation faramineuse des déchets plastiques.
Aussi, une quantité gigantesque de matières plastiques ne sont pas collectés et se retrouvent in fine dans les océans, comme en témoigne le fameux continent plastique, au sein duquel on retrouve des plastiques de taille microscopique, les micro plastiques. Ces derniers envahissent notre environnement, et de nombreuses études attestent aujourd’hui du fait que ces particules microscopiques se retrouvent dans nos organismes, jusque dans notre cerveau, entre autres.
Le traitement des déchets plastiques est devenu à ce titre un enjeu environnemental, mais aussi de santé publique.
Le développement, par une équipe de recherche japonaise, d’un plastique supramoléculaire est à ce titre une innovation de rupture.
La chimie supramoléculaire est une des branches de la chimie qui repose sur les interactions non-covalentes ou faibles entre atomes au sein d’une molécule ou entre molécules, au sein d’un ensemble moléculaire. Ainsi, pour faire simple, le plastique supramoléculaire est conçu pour que ses composants se séparent au contact de l’eau de mer.
Comment cela fonctionne ? Des connexions moléculaires, les ponts salins réticulés, qui confèrent nativement des propriétés de stabilité aux ensembles moléculaires qu’ils permettent de former, ont été utilisés pour synthétiser un plastique composé d’hexa métaphosphate de sodium, un additif alimentaire courant, et d’un monomère à base de guanidinium. Les ponts salin, qui confèrent une grande solidité à la structure moléculaire obtenue, se dissolvent totalement au contact des électrolytes contenues dans l’eau de mer. Mieux, il est possible de récupérer près de 80 % des deux composants après dissolution.
Le choix de l’hexa métaphosphate et du guanidinium ne doit rien au hasard. En effet, ces deux molécules ont l’avantage de pouvoir être métabolisées par des bactéries, assurant ainsi leur dégradation complète.
Seuls restent après dégradation des composés comme l’azote ou le phosphore, qui pourraient servir d’engrais si ce composé plastique est enfoui dans le sol, dans lequel il se dégrade en quelques jours.
L’équipe japonaise qui a développé ce plastique révolutionnaire a testé plusieurs monomères pour tester les propriétés mécaniques des plastiques obtenus. Que ce soit en termes de dureté, de résistance ou de flexibilité, les résultats obtenus sont équivalents voire supérieurs aux caractéristiques des plastiques existants.
Cette innovation est donc une piste qui pourrait s’avérer décisive pour mettre en œuvre une solution à la pollution plastique actuelle. Même si d’ores et déjà, les déchets plastiques qui jonchent notamment les océans mettront plusieurs siècles à disparaître.
Il y a quelques mois, une étude publiée dans la revue Environmental Science and Technology relatait la découverte d’une famille de bactéries environnementales, les Comamonadacae, capables de décomposer les plastiques existants pour en faire de la nourriture. Les mécanismes exacts à l’œuvre ici restent encore à l’heure actuelle mal connus et peu documentés.
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