Couches-culottes reloaded : recycler 200 fois plus vite avec la lumière - Les molécules de plastique recyclé sont polyvalentes
L'eau et les rayons UV dissolvent les polymères réticulés des couches rapidement, en économisant de l'énergie et sans produits chimiques
Plus de 100.000 tonnes de couches jetables sont jetées chaque année en Allemagne. D'énormes quantités de matières premières précieuses sont ainsi jetées à la poubelle, notamment les couches absorbantes. Leur noyau est constitué de polymères spéciaux appelés superabsorbants. Des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont désormais nettement amélioré le recyclage coûteux de ces superabsorbants. À l'aide de rayons UV, ils dissolvent les chaînes chimiques qui maintiennent les polymères ensemble, sans produits chimiques et à température ambiante, 200 fois plus vite qu'auparavant. Les polymères dissous peuvent être transformés en nouveaux adhésifs et colorants. L'équipe a publié ses résultats dans ACS - Applied Materials and Surfaces.
Les superabsorbants se liquéfient sous l'effet de la lumière UV lorsqu'ils ont absorbé suffisamment d'eau. Ils peuvent ensuite être réutilisés.
Ken Pekarsky, KIT
Les superabsorbants ne se trouvent pas seulement dans les couches, mais aussi dans de nombreux autres produits hygiéniques et médicaux comme les serviettes hygiéniques ou les pansements. Jusqu'à présent, ceux qui voulaient réutiliser leur noyau chimique devaient utiliser des acides forts, car le matériau absorbant est composé de polyacrylate de sodium. Ces polymères réticulés sont insolubles dans l'eau et ne peuvent pas être fondus, même à haute température - ils ne font que se décomposer. Les acides ont toutefois pu "couper" les chaînes qui rendent les polymères stables à 80 degrés Celsius et après environ 16 heures, ce qui permet de les recycler. Mais le procédé est complexe et coûteux, la réutilisation des superabsorbants est donc rare. Chaque année, environ deux millions de tonnes finissent à la poubelle ou sont incinérées.
Liquide en cinq minutes au lieu de 16 heures
Des chercheurs de l'Institut des systèmes biologiques et chimiques, de l'Institut des interfaces biologiques et de l'Institut de chimie technique et de chimie des polymères du KIT ont découvert que les polymères réticulés en polyacrylate de sodium se dissolvent sous l'effet de la lumière UV après avoir absorbé de l'eau. "Les chaînes qui relient les polymères entre eux sont réfractées par la lumière et sont alors si lâches qu'elles flottent dans l'eau et se transforment en fibres liquides", explique Pavel Levkin, professeur à l'Institut des systèmes biologiques et chimiques. Pour ce faire, les chercheurs ont découpé l'insert absorbant de couches conventionnelles, l'ont humidifié avec de l'eau et l'ont ensuite exposé à une lampe de 1000 watts. Au bout de cinq minutes seulement, le matériau solide s'est transformé en liquide qui s'est égoutté dans un récipient collecteur. "Ainsi, ce procédé est environ 200 fois plus rapide avec la lumière UV qu'avec les acides", explique Levkin.
Les polymères recyclés ont de nombreuses applications.
L'équipe a ensuite transformé le produit chimique liquide brut en de nouveaux adhésifs et colorants à l'aide de procédés connus. "Ce qui était important, c'était d'observer que la substance était soluble et transformable. On peut certainement en faire beaucoup plus", explique le scientifique.
Pour les tests, des couches propres ont été utilisées. Mais dans la pratique, il est possible de filtrer les superabsorbants à partir de matériaux sales. "Rien ne s'oppose donc à une application proche de la réalité", affirme Levkin. En outre, le processus de recyclage pourrait être optimisé de manière neutre en termes de coûts et d'écologie grâce à l'électricité solaire : "Nous avons trouvé une stratégie d'avenir pour la réutilisation des superabsorbants. Cela pourrait réduire significativement la pollution et contribuer à une utilisation plus durable des polymères".
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 Allemand peut être trouvé ici.
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