Plastique à base de vanilline
Recyclage à la lumière : Polymères réticulés issus de la biomasse
Qu'il s'agisse de produits de masse peu coûteux ou de matériaux de haute technologie sur mesure, notre monde moderne sans plastique est inimaginable. L'inconvénient majeur est l'utilisation de combustibles fossiles et les quantités croissantes de déchets. Une nouvelle approche pourrait consister à produire des Plastiques de haute qualité à partir de la Biomasse, que l'on pourrait faire se désagréger en composants recyclables. L'"ordre de destruction" serait donné par une lumière d'une longueur d'onde spécifique, comme l'ont démontré des chercheurs dans la revue Angewandte Chemie.
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La biomasse est une matière première renouvelable, souvent très bon marché, qui présente un intérêt croissant pour la production de plastiques de haute performance. Cependant, les plastiques biosourcés souffrent également du problème du recyclage insatisfaisant. Les plastiques doivent rester stables de manière fiable pendant leur utilisation, sans risque de détérioration prématurée. Dans l'idéal, le recyclage devrait également être un recyclage ascendant plutôt qu'un recyclage descendant. Les éléments constitutifs produits doivent pouvoir être convertis en un autre matériau de haute qualité. Idéalement, il s'agirait de monomères qui peuvent ensuite être polymérisés à nouveau pour produire des plastiques tout aussi performants.
Pour relever ce défi, une équipe interdisciplinaire de chercheurs américains - Jayaraman Sivaguru du Center for Photochemical Sciences de la Bowling Green State University à Bowling Green, Ohio, et Mukund P. Sibi et Dean C. Webster de la North Dakota State University à Fargo - a choisi des plastiques biosourcés dont la dégradation peut être déclenchée par irradiation avec de la lumière. Ils ont réussi à mettre au point des polymères réticulés dont le squelette contient des éléments constitutifs à base de vanilline. La vanilline peut être produite à partir de matériaux tels que la lignine, qui est un sous-produit de la production de cellulose.
Le dérivé de la vanilline développé par l'équipe absorbe la lumière à 300 nm et entre dans un état excité. Cela entraîne une réaction chimique qui déclenche la dégradation du polymère. Comme cette longueur d'onde n'est pas contenue dans le spectre de la lumière solaire qui atteint la terre, la dégradation imprévue est évitée. Les chercheurs ont pu récupérer 60 % des monomères, qui ont pu être polymérisés à nouveau sans perte de qualité.
Les polymères réticulés photodégradables, recyclables et renouvelables fabriqués à partir de ressources de la biomasse constituent une approche très prometteuse pour la production de plastiques plus durables. La dégradation déclenchée par la lumière est respectueuse de l'environnement et offre l'avantage d'un contrôle spatial et temporel.
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