Face à l’accumulation croissante des déchets plastiques, alimentaires et agricoles, la question de leur valorisation devient incontournable. La recherche d’une solution viable pour transformer ces résidus en ressources chimiques utiles pourrait bien redéfinir les pratiques industrielles actuelles. Une équipe scientifique a récemment proposé une méthode innovante qui suscite un intérêt particulier.
Un procédé inspirant : le looping chimique
Dans une étude, des chercheurs de l’Université d’État de l’Ohio ont développé une technologie capable de convertir des matériaux tels que les plastiques et les résidus agricoles en syngas. Leur approche repose sur une technique appelée looping chimique, testée par simulations pour mesurer son efficacité dans la décomposition des déchets. Les résultats obtenus ont permis de produire du syngas avec une pureté supérieure à celle des méthodes conventionnelles, tout en consommant moins d’énergie.
Le système mis au point se compose de deux réacteurs distincts. Dans le premier, un lit mobile réduit les déchets grâce à l’oxygène fourni par un matériau à base d’oxyde métallique. Dans le second, un lit fluidisé régénère cet oxygène perdu. Ishani Karki Kudva, auteure principale de l’étude, illustre bien l’importance accordée à la qualité du produit final : « Nous utilisons du syngas pour des produits chimiques essentiels à notre quotidien. Améliorer sa pureté signifie que nous pouvons l’exploiter de manière plus variée. »
Comparativement aux procédés commerciaux actuels, qui produisent généralement un syngas d’environ 80 à 85 % de pureté, l’équipe a atteint un taux de 90 %. De plus, cette performance s’obtient en quelques minutes seulement, ce qui constitue un gain de temps notable.
Réduction des émissions de carbone : un avantage majeur
L’un des aspects les plus remarquables de cette technologie réside dans sa capacité à réduire les émissions de dioxyde de carbone. En comparant les niveaux de CO2 générés par leur système avec ceux des méthodes traditionnelles, les chercheurs ont découvert qu’il serait possible de diminuer ces émissions jusqu’à 45 %. Un tel résultat pourrait avoir un impact significatif sur les efforts mondiaux visant à limiter l’empreinte carbone.
Ce projet s’inscrit dans une dynamique plus large impulsée par la nécessité de développer des technologies durables. Shekhar Shinde, co-auteur de l’étude, tient des propos qui soulignent une transition claire vers des solutions plus respectueuses de l’environnement : « Il y a eu un changement radical entre ce qui était fait auparavant et ce que les gens tentent aujourd’hui en matière de recherche sur la décarbonation. »
Vers une gestion intégrée des déchets
Contrairement aux technologies antérieures, souvent limitées à traiter séparément les déchets plastiques ou organiques, cette nouvelle méthode permettrait de gérer simultanément plusieurs types de matériaux. Les conditions requises pour leur conversion sont continuellement adaptées, offrant ainsi une flexibilité accrue.
Les simulations réalisées jusqu’à présent ont déjà fourni des données précieuses. Toutefois, les chercheurs ambitionnent d’explorer davantage les capacités du système en menant des expériences à plus long terme. Ishani Karki Kudva a indiqué que « L’élargissement du processus pour inclure les déchets solides municipaux provenant des centres de recyclage est notre priorité suivante. »
Selon un rapport de l’Agence de Protection de l’Environnement (EPA), 35,7 millions de tonnes de plastiques ont été générées aux États-Unis en 2018. Parmi eux, environ 12,2 % représentent des déchets solides municipaux tels que des emballages, sacs, appareils électroménagers, meubles, résidus agricoles, papier et nourriture. Malheureusement, ces matériaux résistent souvent à la décomposition naturelle et demeurent dans l’environnement pendant des décennies.
Les méthodes classiques de gestion des déchets, comme la mise en décharge ou l’incinération, posent elles-mêmes des risques écologiques non négligeables. C’est dans ce contexte que les initiatives visant à recycler ces substances prennent tout leur sens.
Légende illustration : GEN AI
Les travaux en laboratoire se poursuivent activement afin de préparer la commercialisation de cette technologie. Parmi les autres contributeurs figurent Rushikesh K. Joshi, Tanay A. Jawdekar, Sudeshna Gun, Sonu Kumar, Ashin A Sunny, Darien Kulchytsky et Zhuo Cheng. Le soutien financier provient de Buckeye Precious Plastic.
Article : « Low Carbon Formaldehyde Generation from Chemical Looping Gasification of Heterogeneous Solid Waste » – DOI : 10.1021/acs.energyfuels.4c02643
Source: OSU
