Une méthode de recyclage chimique du PET basée sur l’électro-organocatalyse

Posté le 12 septembre 2023
par Arnaud Moign dans Matériaux

Le recyclage chimique des plastiques, et notamment du PET, se développe, poussé par le durcissement de la réglementation. Ces dernières années, un nombre croissant de méthodes de recyclage chimique ont été testées dans les laboratoires et certaines sont même en voie d’industrialisation. Une équipe américaine de chercheurs propose une nouvelle méthode, basée sur l’électro-organocatalyse.

Depuis les années 1990, le PET s’est imposé comme matériau d’emballage incontournable, notamment pour les boissons. Jusqu’à présent, seul le recyclage mécanique du PET était réalisé au niveau industriel. Or, de par leur structure, certains produits, comme les pots et barquettes en PET sont difficiles à recycler par ces méthodes conventionnelles. Le développement de techniques de recyclage mêlant des méthodes mécaniques, chimiques et enzymatiques semble donc être l’avenir du recyclage, en particulier en France et en Europe.

L’approche dont il est question ici n’est qu’un exemple parmi les nombreuses voies explorées actuellement par le monde scientifique.

Une désintégration totale du PET

L’étude publiée dans le journal Chem Catalysis par l’équipe de chimistes du CU Boulder (Université du Colorado) présente une méthode de désintégration rapide du PET utilisant des agents de réduction générés éléctrochimiquement.

Des bouteilles en PET ont tout d’abord été broyées puis mises en solution. Un sel de [N-DMBI]+ a ensuite été ajouté. Pourquoi avoir choisi cette molécule ? Parce qu’en présence d’électricité, celle-ci agit comme donneur d’électron. En donnant son électron supplémentaire au PET, elle joue ainsi le rôle de médiateur réactif, ce qui provoque la dégradation des particules de plastique.

Bien que les mécanismes mis en jeu soient encore mal compris, le fait est que cela fonctionne, le groupe ayant réussi à décomposer du PET en ses éléments de base.

Néanmoins, ne disposant que d’équipements de laboratoire de petite capacité, les quantités mises en jeu sont pour le moment faibles : à peine 40mg de PET introduit dans le réacteur, pour une décomposition de plusieurs heures.

Décomposer plusieurs types de plastiques à la fois serait-il envisageable ?

De l’aveu de l’auteur principal, Phuc Pham, si c’est un bon début, il reste encore beaucoup de travail à faire « pour optimiser le processus et le mettre à l’échelle afin qu’il puisse éventuellement être industrialisé ».

Oana Luca, co-autrice de l’étude et professeure assistant au département chimie du laboratoire, est néanmoins très enthousiaste quant aux possibilités offertes par ce type de méthode électrochimique et évoque la possibilité de décomposer plusieurs types de plastiques à la fois.

Selon elle, ce serait même un moyen d’exploiter les immenses gisements que constituent les zones d’accumulation des plastiques dans les océans : « On pourrait, par exemple, se rendre dans les immenses étendues de déchets plastiques de l’océan, introduire tous ces déchets dans un réacteur et en retirer un grand nombre de molécules utiles. »

Si le sujet vous intéresse, dans le communiqué de presse associé à l’étude, l’équipe propose une illustration en vidéo sur laquelle on voit la solution contenant du PET broyé devenir rose lorsque le plastique commence à se dissoudre. Sous l’action de l’oxygène, la solution jaunit ensuite, puis redevient transparente une fois que la décomposition est complète. Une méthode de contrôle visuel qui a le mérite d’être simple à mettre en œuvre !

Pour aller plus loin

Dans l'actualité

Dans les ressources documentaires