Un nouveau procédé de recyclage permettrait de trouver des débouchés pour les déchets plastiques "inutiles".
Une nouvelle méthode de recyclage des plastiques réduit les émissions de 60 % et ouvre la voie à la réutilisation de matériaux tels que les films plastiques, les matériaux multicouches et les plastiques colorés.
Bien que de nombreux Américains déposent consciencieusement leurs déchets plastiques dans les poubelles appropriées chaque semaine, beaucoup de ces matériaux, y compris les films souples, les matériaux multicouches et de nombreux Plastiques colorés, ne sont pas recyclables à l'aide des méthodes de recyclage mécanique conventionnelles. En fin de compte, seuls 9 % environ des plastiques aux États-Unis sont réutilisés, souvent dans des produits de faible valeur. Grâce à une nouvelle technique, les ingénieurs chimistes de l'université du Wisconsin-Madison transforment les déchets plastiques de faible valeur en produits de grande valeur.
Les déchets plastiques de faible valeur peuvent être transformés en produits chimiques de grande valeur grâce à un nouveau procédé mis au point par des chercheurs de l'UW-Madison.
Joel Hallberg
Cette nouvelle méthode pourrait renforcer les incitations économiques au recyclage du plastique et ouvrir la voie au recyclage de nouveaux types de plastique. Les chercheurs estiment que leurs méthodes pourraient également réduire d'environ 60 % les émissions de gaz à effet de serre provenant de la production conventionnelle de ces produits chimiques industriels.
La nouvelle technique repose sur deux techniques de traitement chimique existantes. La première est la pyrolyse, qui consiste à chauffer les plastiques à des températures élevées dans un environnement sans oxygène. Il en résulte de l'huile de pyrolyse, un mélange liquide de divers composés. L'huile de pyrolyse contient de grandes quantités d'oléfines, une classe d'hydrocarbures simples qui constituent un élément central des produits chimiques et des polymères d'aujourd'hui, notamment divers types de polyesters, de surfactants, d'alcools et d'acides carboxyliques.
Dans les procédés actuels à forte consommation d'énergie, comme le vapocraquage, les fabricants de produits chimiques produisent des oléfines en soumettant le pétrole à une chaleur et à une pression extrêmement élevées. Dans ce nouveau procédé, l'équipe de l'UW-Madison récupère les oléfines de l'huile de pyrolyse et les utilise dans un processus chimique beaucoup moins énergivore appelé catalyse homogène d'hydroformylation. Ce processus convertit les oléfines en aldéhydes, qui peuvent ensuite être réduits en alcools industriels importants.
"Ces produits peuvent être utilisés pour fabriquer une large gamme de matériaux de plus grande valeur", explique George Huber, professeur de génie chimique et biologique, qui a dirigé les travaux avec Houqian Li, chercheur postdoctoral, et Jiayang Wu, étudiant en doctorat.
Ces matériaux de plus grande valeur comprennent des ingrédients utilisés pour fabriquer des savons et des nettoyants, ainsi que d'autres polymères plus utiles.
"Nous sommes très enthousiastes quant aux implications de cette technologie", déclare M. Huber, qui dirige également le Center for the Chemical Upcycling of Waste Plastics, financé par le ministère de l'énergie. "Il s'agit d'une technologie de plate-forme permettant de revaloriser les déchets plastiques grâce à la chimie de l'hydroformylation.
L'industrie du recyclage pourrait bientôt adopter le processus ; ces dernières années, au moins dix grandes entreprises chimiques ont construit ou annoncé des projets d'installations pour produire des huiles de pyrolyse à partir de déchets plastiques. Nombre d'entre elles font passer l'huile de pyrolyse par des craqueurs à vapeur pour produire des composés de faible valeur. La nouvelle technique de recyclage chimique pourrait constituer un moyen plus durable et plus lucratif d'utiliser ces huiles.
"Actuellement, ces entreprises ne disposent pas d'une méthode vraiment efficace pour valoriser l'huile de pyrolyse", explique M. Li. "Dans ce cas, nous pouvons obtenir des alcools de grande valeur, d'une valeur de 1 200 à 6 000 dollars par tonne, à partir de déchets plastiques, qui ne valent qu'environ 100 dollars par tonne. En outre, ce procédé utilise des technologies et des techniques existantes. Il est relativement facile à mettre à l'échelle".
L'étude est le fruit d'une collaboration entre plusieurs départements de l'UW-Madison, explique M. Huber. Clark Landis, président du département de chimie et expert mondial de l'hydroformylation, a suggéré la possibilité d'appliquer la technique aux huiles de pyrolyse. Manos Mavarikakis, professeur de génie chimique et biologique, a utilisé une modélisation avancée pour donner un aperçu des processus chimiques au niveau moléculaire. Victor Zavala, professeur de génie chimique et biologique, a quant à lui contribué à l'analyse économique de la technique et du cycle de vie des déchets plastiques.
La prochaine étape pour l'équipe consiste à mettre au point le processus et à mieux comprendre quelles combinaisons de plastiques recyclés et de catalyseurs produisent quels produits chimiques finaux.
"Il y a tant de produits différents et tant de voies que nous pouvons emprunter avec cette plate-forme technologique", déclare M. Huber. "Il existe un marché énorme pour les produits que nous fabriquons. Je pense que cela pourrait vraiment changer l'industrie du recyclage des plastiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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