Une recherche montre que le sel de table pourrait être l'ingrédient secret d'un meilleur recyclage des produits chimiques
Le sel de table, clé de la révolution du recyclage des plastiques ?
Muhammad Rabnawaz, professeur agrégé à l'école d'emballage de l'université d'État du Michigan et récemment intronisé à l'Académie nationale des inventeurs, a toujours pensé que la solution la plus brillante est aussi la plus simple. Cette conviction se reflète dans la nouvelle publication de son équipe dans la revue Advanced Sustainable Systems.
M. Rabnawaz et ses collègues ont montré que le chlorure de sodium - le sel de table - peut être plus performant que des matériaux beaucoup plus coûteux étudiés pour aider à recycler les plastiques. "C'est vraiment passionnant", a déclaré M. Rabnawaz. "Nous avons besoin de solutions simples et peu coûteuses pour nous attaquer à un problème aussi important que le recyclage des plastiques.
Bien que les plastiques aient toujours été commercialisés comme étant recyclables, la réalité est que près de 90 % des déchets plastiques aux États-Unis finissent dans des décharges, des incinérateurs ou polluent l'environnement.
L'une des raisons pour lesquelles les plastiques sont devenus si jetables est que les matériaux récupérés lors du recyclage n'ont pas assez de valeur pour que l'on dépense l'argent et les ressources nécessaires à leur obtention.
Selon les projections de l'équipe, le sel de table pourrait renverser la donne et réduire considérablement les coûts d'un processus de recyclage connu sous le nom de pyrolyse, qui fonctionne grâce à une combinaison de chaleur et de chimie.
Même si M. Rabnawaz s'attendait à ce que le sel ait un impact en raison de sa capacité à conduire la chaleur, il a été surpris par son efficacité. Il a surpassé les catalyseurs coûteux - des produits chimiques conçus pour stimuler les réactions - et il pense que son équipe ne fait que commencer à exploiter son potentiel. En outre, ces travaux attirent déjà l'attention de grands noms de l'industrie, a-t-il déclaré.
En fait, la recherche a été partiellement soutenue par Conagra Brands, une société de produits de consommation emballés. Le ministère américain de l'agriculture et MSU AgBioResearch ont également contribué au financement des travaux.
Un catalyseur qui vaut son pesant d'or
La pyrolyse est un processus qui décompose les plastiques en un mélange de composés plus simples à base de carbone, qui se présentent sous trois formes : gaz, huile liquide et cire solide.
Cette dernière est souvent indésirable, explique M. Rabnawaz, mais elle peut représenter plus de la moitié des produits, en poids, des méthodes de pyrolyse actuelles. Et ce, même si l'on utilise des catalyseurs, qui sont utiles, mais souvent toxiques ou d'un coût prohibitif pour être utilisés dans la gestion des déchets plastiques.
Le platine, par exemple, possède des propriétés catalytiques très intéressantes, c'est pourquoi il est utilisé dans les convertisseurs catalytiques pour réduire les émissions nocives des voitures. Mais il est aussi très cher, et c'est pourquoi les voleurs s'en emparent.
Bien qu'il soit peu probable que des bandits volent des matériaux à base de platine dans un réacteur de pyrolyse en ébullition, tenter de recycler les plastiques avec ces catalyseurs nécessiterait un investissement considérable - des millions, voire des centaines de millions de dollars, selon M. Rabnawaz. Et les catalyseurs actuels ne sont pas assez efficaces pour justifier ce coût.
"Aucune entreprise au monde ne dispose d'autant de liquidités à brûler", a déclaré M. Rabnawaz.
Dans des travaux antérieurs, M. Rabnawaz et son équipe ont montré que l'oxyde de cuivre et le sel de table fonctionnaient comme catalyseurs pour décomposer un plastique connu sous le nom de polystyrène. Aujourd'hui, ils ont démontré que le sel de table peut à lui seul éliminer le sous-produit de la cire lors de la pyrolyse des polyoléfines, des polymères qui représentent 60 % des déchets plastiques.
"Ce premier article était important, mais je n'étais pas enthousiaste tant que nous n'avions pas travaillé sur les polyoléfines", a déclaré M. Rabnawaz. "Les polyoléfines sont énormes et nous avons tout simplement surpassé les catalyseurs coûteux.
Christopher Saffron, professeur associé au College of Agriculture and Natural Resources, Mohamed Shaker, chercheur invité, et Vikash Kumar, doctorant à la MSU, ont rejoint Rabnawaz sur ce projet.
En utilisant du sel de table comme catalyseur pour pyrolyser les polyoléfines, l'équipe a produit principalement de l'huile liquide contenant des molécules d'hydrocarbures similaires à celles que l'on trouve dans le carburant diesel, a indiqué M. Rabnawaz. Un autre avantage du catalyseur salin, selon les chercheurs, est qu'il peut être réutilisé.
"Il suffit de laver l'huile obtenue avec de l'eau pour récupérer le sel", explique M. Rabnawaz.
Les chercheurs ont également montré que le sel de table facilitait la pyrolyse des films plastiques métallisés, couramment utilisés dans les emballages alimentaires, comme les sacs de chips, qui ne sont pas recyclés à l'heure actuelle.
Bien que le sel de table pur n'ait pas été plus performant qu'un catalyseur platine-alumine que l'équipe a également testé avec des films métallisés, les résultats étaient similaires et le sel ne coûte qu'une fraction du prix.
M. Rabnawaz a toutefois souligné que les films métallisés, bien qu'utiles, sont intrinsèquement problématiques. Il envisage un monde où ces films ne seront plus nécessaires, c'est pourquoi son équipe travaille également à leur remplacement par des matériaux plus durables.
L'équipe continuera également à travailler sur son projet de pyrolyse.
Par exemple, l'équipe doit encore caractériser complètement les produits gazeux de la pyrolyse avec du sel de table. M. Rabnawaz pense que l'équipe peut améliorer cette approche afin que les produits liquides contiennent des produits chimiques ayant des applications plus intéressantes que la combustion comme carburant.
Néanmoins, les premiers résultats de la nouvelle tactique du sel de table de l'équipe sont encourageants. Sur la base d'une rapide analyse économique préliminaire, l'équipe a estimé qu'un réacteur de pyrolyse commercial pourrait tripler ses bénéfices simplement en ajoutant du sel.
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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