Certaines pailles en plastique se dégradent plus rapidement que d’autres

Les pailles en plastique figurent parmi les déchets les plus couramment retrouvés sur nos côtes. Face à cette problématique, des scientifiques et des fabricants travaillent à développer des matériaux alternatifs. Découvrez comment ces nouvelles solutions pourraient contribuer à réduire la pollution plastique persistante dans notre environnement.

Il est important de noter que tous les plastiques ne sont pas identiques. En effet, différents fabricants utilisent différentes formulations de polymères de base, tels que l’acide polylactique (PLA) et le polypropylène (PP), ainsi que des additifs chimiques. Cela signifie que différentes formulations de plastique se comportent différemment dans l’environnement et se décomposent dans l’océan à des rythmes différents.

De nouveaux matériaux qui s’éloignent des produits dérivés du pétrole sont désormais disponibles sur le marché. Parmi eux, l’acétate de cellulose diacétate (CDA), un polymère dérivé de la pulpe de bois largement utilisé dans les biens de consommation.

Les scientifiques de l’Institution océanographique de Woods Hole (WHOI) travaillent à quantifier la durée de vie environnementale d’une large gamme de produits en plastique pour répondre à la question non résolue : combien de temps les pailles durent-elles dans l’océan ?

Une étude comparative des différents types de pailles

Dans un nouvel article publié dans ACS Sustainable Chemistry & Engineering, les scientifiques de WHOI Collin Ward, Bryan James, Chris Reddy et Yanchen Sun ont comparé différents types de pailles en plastique et en papier pour voir lesquelles se dégradent le plus rapidement dans l’océan côtier. Ils ont collaboré avec des scientifiques de la société de fabrication de bioplastiques Eastman, qui a fourni des fonds, contribué en tant que coauteurs et fourni des matériaux pour l’étude.

Leur approche consistait à suspendre huit types différents de pailles dans un réservoir d’eau de mer en circulation continue provenant de Martha’s Vineyard Sound, Massachusetts.

Cette méthode contrôlait également la température, l’exposition à la lumière et d’autres variables environnementales pour imiter l’environnement marin naturel. Toutes les pailles ont été surveillées pour des signes de dégradation pendant 16 semaines, et les communautés microbiennes qui se développaient sur les pailles ont été caractérisées.

Les résultats de l’étude

Ils ont testé des pailles faites de CDA, de polyhydroxyalcanoates (PHA), de papier, de PLA et de PP. Au cours des semaines où les pailles étaient immergées dans les réservoirs, les pailles en CDA, PHA et papier se sont dégradées jusqu’à 50%, projetant des durées de vie environnementales de 10 à 20 mois dans l’océan côtier. Les pailles en PLA et PP n’ont montré aucun signe mesurable de dégradation.

Les scientifiques ont ensuite comparé deux pailles faites de CDA – l’une solide et l’autre en mousse, toutes deux fournies par Eastman. La paille faite de CDA moussé était un prototype pour voir si l’augmentation de la surface accélérerait la décomposition. Ils ont constaté que le taux de dégradation de la paille en mousse était 184% plus rapide que son homologue solide, ce qui a entraîné une durée de vie environnementale projetée plus courte que les pailles en papier.

Les implications de l’étude

Cette étude peut être extrêmement précieuse pour les fabricants de pailles en leur fournissant des données éclairées et transparentes lors de la sélection d’un matériau pour les pailles. De plus, elle offre l’assurance que les pailles à base de CDA n’ajouteront pas à la pollution plastique persistante, tout en démontrant l’engagement des fabricants de pailles à offrir un produit durable qui réduit les risques pour la vie marine.

La science soutient un éloignement des matériaux plastiques conventionnels. La pollution plastique cause des dommages aux humains et aux écosystèmes et l’industrie du plastique est un contributeur à grande échelle au changement climatique, représentant environ 4 à 5% de toutes les émissions de gaz à effet de serre sur leur cycle de vie.

Avec les déchets plastiques devenant omniprésents dans l’océan global et la chaîne alimentaire marine au cours des 50 dernières années, il est important d’identifier de nouveaux matériaux qui sont durablement approvisionnés, contribuent à la transition d’une économie linéaire à une économie circulaire, et se décomposent s’ils fuient accidentellement dans l’environnement.

Conclusion

« Alors que certains poussent à s’éloigner des plastiques, la réalité est que les plastiques sont là pour rester. Nous essayons d’accepter le fait que ces matériaux vont être utilisés par les consommateurs, et ensuite nous pouvons travailler avec les entreprises pour minimiser les impacts de ceux-ci s’ils fuient dans l’environnement. »

« Nous reconnaissons l’importance de tester, de valider et de comprendre la dégradation marine de nos produits à base de CDA, mais nous manquions des ressources nécessaires. Sachant que WHOI possédait l’expertise et les installations, nous avons engagé un effort collaboratif pour relever ce défi. Ce partenariat illustre la puissance de la collaboration entre l’industrie et le monde académique pour faire avancer des objectifs communs et avoir un impact positif.« 

L’équipe de recherche a également découvert que les communautés microbiennes des pailles qui se dégradaient étaient uniques à chaque matériau de paille. Cependant, les communautés microbiennes sur les deux pailles non dégradables étaient les mêmes malgré des structures chimiques très différentes. Cela a fourni une preuve supplémentaire que les microbes indigènes dégradaient les pailles biodégradables, tandis que les pailles non biodégradables persistent probablement dans l’océan.

« Notre compréhension des impacts de la pollution plastique sur la santé des océans est vraiment incertaine, et beaucoup de cela se résume à ne pas connaître les destins à long terme de ces matériaux. Nous et le reste de l’équipe de recherche prévoyons de continuer à mesurer la dégradabilité des matériaux plastiques, dans l’espoir de guider l’industrie vers l’avenir.« 

« Il y a beaucoup d’avantages à s’associer avec des fabricants de matériaux, y compris l’accès à des installations analytiques, et la connaissance et l’accès à leurs matériaux que vous n’obtenez pas si vous travaillez dans votre propre silo. Nous essayons d’optimiser leurs produits pour la dégradation dans l’environnement et finalement le bien de la planète.« 

Article : « Strategies to Reduce the Environmental Lifetimes of Drinking Straws in the Coastal Ocean » – DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c07391