Les microplastiques, c’est-à-dire les plastiques d’une taille inférieure à 5 millimètres, jonchent la planète, contribuant au réchauffement climatique, perturbant les chaînes alimentaires et endommageant les écosystèmes avec des produits chimiques toxiques. C’est pourquoi le Dr Manish Shetty s’efforce de décomposer les plastiques avant qu’ils ne se retrouvent dans l’environnement.
La création de produits chimiques durables et le développement d’une meilleure gestion des déchets contribueront à une meilleure durabilité. Cette recherche s’inscrit dans le cadre d’une réflexion sur la manière de rendre l’hydrogène vert disponible pour la gestion des déchets à l’aide de catalyseurs.
Les travaux de Mme Shetty utilisent des solvants en faibles quantités qui servent également de sources d’hydrogène pour décomposer une classe spécifique de matières plastiques appelées polymères de condensation, qui comprennent les bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET), les emballages, les textiles et l’impression 3D.
« Ce que nous avons fait dans cette recherche, c’est décomposer les polymères de condensation en composés aromatiques qui peuvent être utilisés comme carburants », a déclaré M. Shetty. « Nous utilisons des composés organiques appelés transporteurs d’hydrogène organique liquide pour stocker l’hydrogène et utiliser cet hydrogène pour décomposer les polymères. »
M. Shetty et son équipe ont pu concevoir des catalyseurs capables d’exploiter l’hydrogène stocké après la décomposition de ces polymères de condensation, comme le montre l’article récent de M. Shetty publié dans la revue Angewandte Chemie International Edition.
La recherche montre comment les surfaces catalytiques utilisent l’hydrogène qui s’échappe de ces supports organiques pour transformer le PET en p-xylène, une molécule qui peut être utilisée pour les carburants ou les produits chimiques. Selon M. Shetty, sa recherche n’offre pas seulement une solution de gestion des déchets, elle est également cruciale pour la durabilité de l’industrie chimique.
« Nous avons mis au point une solution pour la durabilité et la gestion des déchets sur ces catalyseurs », explique M. Shetty. « Ces molécules organiques transportent l’hydrogène de son lieu de production à son lieu d’utilisation pour la gestion des déchets, en particulier dans un environnement urbain où nous collectons un grand nombre de ces déchets. »
L’approche de la recherche consiste à utiliser le méthanol pour décomposer le PET en fragments plus petits, ainsi qu’une source d’H2 pour former du p-xylène à partir du PET, un produit chimique ou un carburant potentiel, selon l’article.
M. Shetty pense que l’application de cette recherche pourrait permettre à notre économie de ne plus dépendre des combustibles fossiles.
« L’une des choses qui pourrait se produire, c’est qu’à mesure que l’hydrogène devient plus disponible, en particulier l’hydrogène vert, qui est obtenu par électrolyse de l’eau, nous avons besoin des transporteurs d’hydrogène comme vecteur de transport », a déclaré M. Shetty. « L’une de ces utilisations serait la gestion et la valorisation des déchets. »
Par Raven Wuebker, Texas A&M Engineering
Article : « Tandem Methanolysis and Catalytic Transfer Hydrogenolysis of Polyethylene Terephthalate to p-Xylene Over Cu/ZnZrOx Catalysts » – DOI : 10.1002/anie.202416384
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