Recycler les déchets non recyclables
Des chercheurs trouvent un moyen de récupérer les matériaux des résines époxy et des composites
Les résines époxy sont des revêtements et des adhésifs utilisés dans un large éventail d'applications familières, telles que la construction, l'ingénierie et la fabrication. Cependant, il est souvent difficile de les recycler ou de les éliminer de manière responsable. Pour la première fois, une équipe de chercheurs, dont ceux de l'université de Tokyo, a mis au point une méthode permettant de récupérer efficacement les matériaux d'une gamme de produits époxydiques en vue de leur réutilisation, grâce à un nouveau catalyseur solide.
Cette image prise au microscope électronique à balayage montre la qualité des fibres de carbone récupérées lors du processus de décomposition.
©2025 Jin et al. CC-BY-ND
Il y a de fortes chances que vous soyez entouré de composés époxydiques au moment où vous lisez ces lignes. Ils sont utilisés dans les appareils électroniques en raison de leurs propriétés isolantes, dans les vêtements tels que les chaussures en raison de leurs propriétés de liaison et de leur robustesse physique, dans la construction de bâtiments pour la même raison, et même dans les carrosseries d'avions et les pales d'éoliennes en raison de leur capacité à contenir des matériaux résistants tels que les fibres de carbone ou de verre. Il est difficile d'exagérer l'importance des produits époxy dans le monde moderne. Mais malgré toutes leurs utilisations, ils présentent inévitablement un inconvénient : Les composés époxy sont essentiellement des matières plastiques et s'avèrent difficiles à traiter après leur utilisation ou à la fin de la vie d'un produit contenant de l'époxy.
"Par exemple, pour décomposer des plastiques renforcés de fibres, utilisés par exemple dans des pièces d'avion, il faut des températures élevées, supérieures à 500 degrés Celsius, ou des conditions d'acide ou de base fortes. Ces éléments ont un coût énergétique et les conditions difficiles peuvent endommager les fibres et les éléments que vous essayez de récupérer", explique le professeur associé Xiongjie Jin de l'université de Tokyo. "Pour résoudre ce problème, un processus relativement nouveau appelé hydrogénolyse catalytique est prometteur, mais les catalyseurs existants ne sont pas réutilisables car ils se dissolvent dans le solvant dans lequel la décomposition de l'époxy a lieu. Nous avons donc créé un nouveau catalyseur solide qui est facilement récupérable et réutilisable".
Jin et le professeur Kyoko Nozaki, tous deux du département de chimie et de biotechnologie, et leur équipe ont mis au point un catalyseur efficace et robuste pour décomposer les composés époxydiques en fibres de carbone, en fibres de verre et en composés phénoliques, qui sont des matières premières importantes dans l'industrie chimique. Le catalyseur est dit bimétallique car il utilise deux métaux, le nickel et le palladium, qui sont supportés par de l'oxyde de cérium et travaillent ensemble pour faciliter les réactions entre les résines époxy et l'hydrogène gazeux. Bien que la température de réaction doive être d'environ 180 degrés Celsius, les besoins en énergie sont bien inférieurs à ceux nécessaires pour créer des conditions de 500 degrés, et les températures plus basses signifient que les matériaux récupérés peuvent être réutilisés.
"Nous avons été heureux de constater que les résultats expérimentaux correspondaient étroitement à nos attentes quant au fonctionnement de ce processus, mais nous avons été agréablement surpris lorsque nous avons réalisé que le catalyseur pouvait être réutilisé au moins cinq fois sans aucune réduction de ses performances", a déclaré M. Jin. "Comme notre catalyseur est efficace pour rompre les liaisons carbone-oxygène, il pourrait même fonctionner avec d'autres plastiques s'il était modifié, car ils contiennent également ces liaisons.
L'équipe souhaite à présent explorer les moyens d'améliorer ses méthodes et ses matériaux, car il faudra peut-être encore un peu de développement pour en faire une option plus viable sur le plan commercial.
"Bien que notre catalyseur ne nécessite pas des températures aussi élevées, l'impact environnemental du solvant que nous utilisons actuellement peut encore être amélioré", a déclaré M. Nozaki. "Nous aimerions également réduire le coût en trouvant un catalyseur qui ne contient pas de métal précieux comme le palladium. Il serait également possible d'élargir la gamme des matériaux pouvant être récupérés à partir de divers composés époxydiques, ce qui réduirait les frais généraux environnementaux de ces plastiques incroyablement polyvalents et utiles."
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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