Des scientifiques découvrent un processus de recyclage en boucle fermée pour l'un des plastiques les plus utilisés
"Nous avons introduit un nouveau matériau polyoléfine hautement ramifié et chimiquement recyclable"
Un développement pionnier permet la réplication ciblée de la structure chimique du polyéthylène basse densité (PEBD), un plastique qui a été difficile à imiter jusqu'à présent et qui présente un grand potentiel pour des alternatives durables dans l'industrie du plastique. Le professeur Rhett Kempe, titulaire de la chaire de chimie inorganique II - Conception de catalyseurs, Centre de chimie durable, à l'université de Bayreuth, et son équipe de recherche interdisciplinaire ont présenté ce matériel dans une publication récente de la revue "Advanced Science".
"Nous avons introduit un nouveau matériau polyoléfinique hautement ramifié et chimiquement recyclable", explique le professeur Rhett Kempe. Son équipe a incorporé dans le nouveau plastique ce que l'on appelle des "points de recyclage", à partir desquels le polymère peut être décomposé chimiquement en fragments plus petits qui sont solubles dans les solvants organiques à des températures modérées et peuvent donc être recyclés. Les composants peuvent ensuite être recombinés, ce qui permet de les réutiliser dans un cycle fermé.
Le PEBD est produit dans un processus à haute pression dans des conditions de réaction extrêmes (à 250 °C avec 2 500 à 4 000 bars) par la polymérisation radicalaire de l'éthylène. Ce processus gourmand en énergie est crucial pour la structure chimique complexe et hautement ramifiée et les propriétés du matériau qui en découlent. Jusqu'à présent, il était très difficile d'imiter cette structure unique. Les scientifiques de l'équipe du professeur Rhett Kempe, du docteur Winfried P. Kretschmer, responsable de la catalyse de polymérisation à la chaire, du doctorant Christoph Unger, de l'étudiant en master Jannis Lipp et du docteur Holger Schmalz, conseiller académique principal à la chaire de chimie macromoléculaire II de l'université de Bayreuth, viennent de publier un article sur ce plastique alternatif dans la revue "Advanced Science".
Le nouveau matériau, connu sous le nom de LDPE-mimic, est proche du LDPE commercial dans sa structure chimique. "La clé du succès réside dans l'utilisation de nos nouveaux catalyseurs, qui produisent des blocs de construction définis d'une certaine taille dans des conditions de réaction très douces, à savoir environ 70 degrés Celsius et une pression de deux bars. Ces éléments peuvent ensuite être combinés pour former la matière plastique finale", explique M. Kempe.
"Le nouveau matériau se compose de deux macromonomères différents, d'un squelette et de branches potentielles à longue chaîne. Les branches peuvent être attachées de manière réversible à l'épine dorsale et clivées dans des conditions acides et basiques". Un macromonomère est un composé qui a la structure d'un monomère (c'est-à-dire qu'il peut se combiner pour former une molécule plus grande) mais qui est déjà plus grand et possède certaines propriétés macromoléculaires. Cela signifie qu'il a déjà une taille ou une complexité considérable, mais qu'il a encore la capacité de se réticuler ou de se polymériser davantage.
Dans l'ensemble, les innovations des travaux de Bayreuth résident donc dans la combinaison d'une production dans des conditions très douces ou durables, la recyclabilité chimique du plastique et l'imitation ciblée de la structure chimique du PEBD.
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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