Des scientifiques recyclent les polyesters grâce à un nouveau procédé sans déchets et évolutif
Transformer les déchets plastiques en éléments de construction polyvalents pour la chimie organique
Des chercheurs de l'université métropolitaine de Tokyo ont mis au point un nouveau procédé chimique qui permet de recycler les polyesters, y compris le PET des bouteilles en plastique, en morpholine amide, un élément de base polyvalent et précieux pour la synthèse d'une vaste gamme de composés. La réaction a un rendement élevé, ne produit pas de déchets, ne nécessite pas de produits chimiques nocifs et est facilement extensible. L'équipe a réussi à briser la boucle de recyclage des déchets Plastiques, souvent coûteuse et en circuit fermé, en permettant le recyclage vers des produits plus précieux.
Le nouveau procédé chimique mis au point par l'équipe permet de transformer les polyesters en amides de morpholine en utilisant le solvant morpholine et une petite quantité de catalyseur à base de titane.
Tokyo Metropolitan University
Le recyclage joue un rôle indispensable dans notre lutte contre les déchets plastiques. Mais à quel prix ? Le recyclage des polyesters, par exemple, y compris le polyéthylène téréphtalate (PET) des bouteilles en plastique, nécessite souvent de l'énergie pour que les réactions chimiques nécessaires soient suffisamment chaudes, ou des conditions fortement alcalines qui génèrent des déchets chimiques. Au bout du compte, nous obtenons des composés intermédiaires qui sont utilisés pour fabriquer les mêmes produits que ceux dont ils sont issus. Ce n'est pas seulement un gaspillage, c'est aussi une situation qui n'est pas viable sur le plan économique.
C'est là qu'intervient le recyclage "ascendant". Les scientifiques s'efforcent de briser cette boucle fermée et de créer, à partir des déchets plastiques, des composés plus précieux et plus utiles pour la société. Un tel système en "boucle ouverte" est un élément essentiel des stratégies pratiques visant à nous aider à passer à une société plus verte.
Une équipe dirigée par le professeur associé Yohei Ogiwara et le professeur Kotohiro Nomura de l'université métropolitaine de Tokyo a mis au point une méthode pratiquement sans déchets pour convertir les polyesters en un bloc de construction polyvalent qui peut être transformé en un large éventail de composés chimiques précieux. Ils ont utilisé un solvant bon marché appelé morpholine et une petite quantité de catalyseur à base de titane pour transformer les polyesters en amides de morpholine. Ceux-ci peuvent non seulement être convertis en composés intermédiaires pour fabriquer davantage de polyester (recyclage), mais aussi réagir facilement pour produire des cétones, des aldéhydes et des amines, autant de familles de produits chimiques essentiels qui sont utilisés pour fabriquer une vaste gamme d'autres composés plus précieux (upcycling).
Le nouveau procédé ne nécessite pas de réactifs coûteux ni de conditions difficiles et ne génère pratiquement pas de déchets chimiques. Le rendement est très élevé et tout solvant n'ayant pas réagi peut être facilement récupéré. Les chercheurs ont également constaté que seule une petite quantité de catalyseur était nécessaire pour conduire la réaction à une vitesse raisonnable, et qu'il suffisait d'une simple filtration pour séparer le produit. L'équipe insiste sur le fait que la réaction principale se déroule à une pression normale, ce qui signifie qu'aucun récipient ou dispositif spécial n'est nécessaire. La réaction est donc facilement extensible, même en laboratoire. L'équipe l'a démontré en prenant 50 g de matériau PET provenant d'une véritable bouteille de boisson en PET et en le faisant réagir avec de la morpholine, ce qui a permis d'obtenir plus de 70 g d'amide de morpholine, soit un rendement de 90 %.
Le problème mondial des déchets plastiques devenant de plus en plus aigu, de nouvelles stratégies audacieuses seront nécessaires pour traiter et redéployer les plastiques dans la société. Les travaux de l'équipe, qui constituent une option de recyclage à faible coût et sans déchets, pourraient être appliqués très prochainement pour transformer les déchets de polyester en produits chimiques spécialisés.
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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