Un nouveau procédé de recyclage du polystyrène pourrait être le premier au monde à être à la fois économique et économe en énergie
Une méthode chimique identifiée pour s'attaquer aux matériaux d'emballage difficiles à recycler et réduire les déchets en décharge
Des ingénieurs ont modélisé une nouvelle méthode de recyclage du polystyrène qui pourrait devenir le premier moyen viable de rendre ce matériau réutilisable. L'équipe d'ingénieurs chimistes, basée à l'université de Bath au Royaume-Uni et à l'institut polytechnique de Worcester dans le Massachusetts, aux États-Unis, affirme que leur technique pourrait être la première à rendre le recyclage du polystyrène à la fois économiquement viable et efficace sur le plan énergétique.
Expliquée dans un nouvel article de recherche publié dans le Chemical Engineering Journal, la technique utilise un processus chimique appelé pyrolyse pour décomposer le polystyrène en parties qui peuvent être reformées en de nouveaux morceaux du matériau.
Bernardo Castro-Dominguez, maître de conférences en génie chimique à l'université de Bath et codirecteur du Centre for Digital, Manufacturing & Design (dMaDe), explique : "Les techniques de recyclage chimique sont actuellement au cœur des préoccupations du génie chimique, et il est urgent de trouver des moyens rentables et économes en énergie pour décomposer les plastiques en leurs éléments constitutifs primaires, tels que le polystyrène.
"Moins de 5 % du polystyrène est recyclé à l'heure actuelle. Nos travaux montrent que jusqu'à 60 % du polystyrène utilisé aujourd'hui pourrait être remplacé par du styrène recyclé chimiquement.
Michael Timko, PhD, professeur de génie chimique au Worcester Polytechnic Institute, ajoute : "Notre analyse montre que le polystyrène est un candidat idéal pour un processus de recyclage chimique. De manière surprenante, le processus est énergétiquement efficace et potentiellement compétitif sur le plan économique. En termes d'émissions, l'investissement dans ce processus pourrait être équivalent à des mesures simples telles que la conservation de l'énergie en termes de réduction des émissions pour un investissement donné.
Le polystyrène peut être recyclé chimiquement à l'aide de la chaleur, mais les traitements répétés dégradent le matériau, lui faisant perdre sa résistance et sa flexibilité. Comme ce processus nécessite des installations spécialisées, la plupart des centres de recyclage n'acceptent pas le polystyrène - et en raison de son volume, les coûts de transport élevés signifient qu'il est rarement acheminé vers ces installations. Par conséquent, très peu de polystyrène est recyclé à l'heure actuelle.
La pyrolyse consiste à exposer un matériau à des températures très élevées (plus de 450°C) dans une chambre sans oxygène, ce qui signifie qu'il ne peut pas s'enflammer. Au lieu de cela, le polystyrène se décompose en éléments appelés monomères, qui peuvent ensuite être purifiés et reconstitués en polystyrène vierge. La création d'un kilogramme de ce nouveau matériau nécessite moins de 10 mégajoules d'énergie, ce qui correspond à peu près à l'alimentation d'un four à micro-ondes classique pendant environ 30 minutes.
Le processus identifié comprend un réacteur de pyrolyse, un échangeur de chaleur et une paire de colonnes de distillation, qui séparent les parties du polystyrène en styrène "de qualité monomère" - la partie qui peut être reformée en polystyrène - et en sous-produits "légers" et "lourds" semblables au pétrole, qui peuvent être réutilisés d'une autre manière.
Le processus a un rendement de 60 %, ce qui signifie que si l'on utilise 1 kg de polystyrène usagé, il reste 600 grammes de styrène pur à 99 % pour produire du nouveau polystyrène, ce qui permet de réduire l'utilisation de combustibles fossiles. Ces travaux mettent également en évidence les avantages pour l'environnement, en notant que le coût de la réduction des émissions de carbone grâce à la mise en œuvre de ce processus est d'environ 1,5 dollar par tonne deCO2, ce qui est considérablement inférieur à de nombreux autres processus de recyclage.
Selon les chercheurs, les politiques visant à inciter les consommateurs à recycler le polystyrène ou à le détourner des décharges contribueraient à rendre le processus encore plus attrayant sur le plan économique.
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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