Les ingénieurs ont mis au point une nouvelle méthode pour recycler le polystyrène, offrant une solution potentiellement viable pour rendre ce matériau réutilisable. La technique ainsi imaginée a la capacité de transformer la manière dont nous gérons les déchets plastiques, en rendant le recyclage du polystyrène à la fois économiquement viable et économe en énergie.
Une équipe d’ingénieurs chimistes, basée à l’Université de Bath au Royaume-Uni et à l’Institut Polytechnique de Worcester dans le Massachusetts (USA), a développé une technique innovante pour recycler le polystyrène. Ils utilisent un processus chimique appelé pyrolyse pour décomposer le polystyrène en composants pouvant être reformés en nouvelles pièces de matériau.
Selon le Dr Bernardo Castro-Dominguez, maître de conférences en génie chimique à l’Université de Bath et co-directeur du Centre for Digital, Manufacturing & Design (dMaDe), «les techniques de recyclage chimique sont une priorité majeure en génie chimique actuellement, et des méthodes rentables et économes en énergie pour décomposer les plastiques en leurs blocs de construction primaires, comme le polystyrène, sont urgemment nécessaires.»
Un processus économiquement et énergétiquement efficace
Le professeur Michael Timko, PhD, professeur de génie chimique à l’Institut Polytechnique de Worcester, ajoute : «Notre analyse montre que le polystyrène est un candidat idéal pour un processus de recyclage chimique. De manière surprenante, le processus est énergétiquement efficace et potentiellement compétitif sur le plan économique. En termes d’émissions, investir dans ce processus pourrait être équivalent à des mesures simples telles que la conservation de l’énergie en termes de réduction des émissions pour un investissement donné.»
La pyrolyse consiste à exposer un matériau à des températures très élevées (plus de 450°C) dans une chambre sans oxygène, empêchant ainsi l’ignition. Le polystyrène se décompose alors en monomères, qui peuvent être purifiés et reconstitués en polystyrène vierge. La création d’un kilogramme de ce nouveau matériau nécessite moins de 10 mégajoules d’énergie, soit à peu près l’énergie nécessaire pour alimenter un micro-ondes typique pendant environ 30 minutes.
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Des installations spécialisées pour un recyclage efficace
Le processus identifié implique un réacteur de pyrolyse, un échangeur de chaleur et une paire de colonnes de distillation, qui séparent les composants du polystyrène en styrene de qualité monomère – la partie pouvant être reformée en polystyrène – et en sous-produits pétroliers légers et lourds, réutilisables de diverses manières.
Avec un rendement de 60%, ce processus permet de produire 600 grammes de styrene de qualité monomère à partir d’un kilogramme de polystyrène usagé, réduisant ainsi l’utilisation de combustibles fossiles. Cette méthode présente également des avantages environnementaux significatifs, avec un coût de réduction des émissions de carbone d’environ 1,5 dollar par tonne de CO2, bien inférieur à celui de nombreux autres processus de recyclage.
Un avenir durable pour le polystyrène
Actuellement, moins de 5% du polystyrène est recyclé. Cependant, cette nouvelle technique pourrait permettre de remplacer jusqu’à 60% de tout le polystyrène utilisé aujourd’hui par du styrene recyclé chimiquement. Cette avancée pourrait transformer la gestion des déchets plastiques et contribuer de manière significative à la réduction des émissions de carbone.
En conclusion, cette méthode de recyclage du polystyrène par pyrolyse représente une étape importante vers une gestion plus durable des plastiques. En rendant le recyclage du polystyrène économiquement viable et économe en énergie, cette technique pourrait jouer un rôle crucial dans la réduction de notre dépendance aux combustibles fossiles et dans la lutte contre le changement climatique.
