Une méthode révolutionnaire pour le recyclage chimique de l’acrylique – l’un des plastiques les plus utilisés au monde – a été développée par des chercheurs de l’Université de Bath. Contrairement au recyclage mécanique conventionnel, cette méthode utilise des températures plus basses et des solvants durables sans perte de qualité du matériau, ce qui signifie que le plastique peut être recyclé de nombreuses fois avec un impact environnemental minimal.
L’acrylique, vendu sous des noms de marque tels que Perspex et Plexiglas, est fabriqué à partir du thermoplastique transparent polyméthacrylate de méthyle (PMMA).
Environ 3 millions de tonnes sont utilisées chaque année dans le monde, dans une large gamme d’applications, notamment les composants automobiles, les écrans et les matériaux de construction.
Le travail, publié dans Nature Communications, a été dirigé par Dr Jon Husband et Dr Simon Freakley de l’Institute of Sustainability and Climate Change (ISCC) de l’Université et co-écrit par le directeur du Innovation Centre for Applied Sustainable Technologies (iCAST), le professeur Matthew Davidson.
Dr Jon Husband, chercheur à l’ISCC, a déclaré : « Avec les méthodes actuelles de recyclage à la fois énergivores et inefficaces, la demande de technologies de recyclage plus propres et plus efficaces n’a jamais été aussi forte.
Le recyclage des plastiques peut être difficile à rendre économiquement viable, en raison des coûts énergétiques élevés et de la faible qualité du produit ; ce travail s’attaque directement à ces deux problèmes. »
Le problème du Perspex
Le recyclage mécanique est la méthode de recyclage la plus courante, qui peut impliquer le déchiquetage ou la fusion du plastique pour reformer des granulés pour de nouvelles utilisations. Cependant, cela entraîne une décoloration et une baisse progressive de la qualité, ce qui signifie que le matériau recyclé ne peut plus être utilisé pour des applications semblables au verre comme les écrans ou les lunettes.
L’industrie s’est récemment concentrée sur la pyrolyse – le chauffage du Perspex à 350-400 °C – pour retransformer le plastique en ses monomères constitutifs afin de le refabriquer à nouveau, avec une qualité parfaite. Cependant, ce processus est très énergivore et est facilement contaminé par d’autres plastiques.
Une manière plus propre et plus sûre de « dézipper » les plastiques acryliques
Le nouveau procédé développé par l’équipe de Bath utilise la lumière UV dans des conditions exemptes d’oxygène pour décomposer chimiquement le plastique PMMA de qualité consommateur en ses monomères constitutifs d’origine.
Il est crucial que cette chimie fonctionne à 120-180°C, bien en dessous des 350-400°C généralement nécessaires pour le recyclage conventionnel par pyrolyse.
Cela réduit considérablement l’apport énergétique nécessaire, améliorant à la fois les performances environnementales et l’évolutivité commerciale.
Rendements élevés adaptés à une véritable circularité
La nouvelle approche permet une conversion de plus de 95 % du plastique et produit plus de 70 % de monomères, qui peuvent ensuite être purifiés et repolymérisés en matériaux « comme neufs ».
Dr Simon Freakley explique : « Le développement de nouvelles approches de recyclage chimique est important car il transforme les déchets en matériaux neufs et parfaits, plutôt qu’en un matériau de qualité inférieure et à faible valeur destiné à être finalement éliminé.
Cette méthode nous permet de récupérer des monomères de haute qualité à partir de PMMA usagé, offrant une voie claire vers une circularité réelle des matériaux acryliques. »
Recyclage des plastiques évolutif et durable
La découverte de l’équipe de Bath va au-delà d’une découverte concurrente dans le recyclage du PMMA par des chercheurs de l’ETH Zurich, qui repose sur des solvants chlorés activés par UV pour entraîner la dépolymérisation.
En revanche, le procédé de l’équipe de Bath est compatible avec des solvants plus durables, ouvrant la porte à des voies de recyclage plus vertes, plus simples et plus viables industriellement.
Actuellement, l’équipe peut recycler quelques grammes de déchets plastiques réels à la fois. La recherche se poursuit pour améliorer l’efficacité et mettre le procédé à l’échelle.
Article : Photo-initiated solvent-mediated depolymerization of consumer poly(methyl methacrylate) without chlorinated reagents – Journal : Nature Communications – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
Source : Université de Bath
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