Dans une avancée qui pourrait profiter à deux technologies respectueuses de l'environnement, un groupe de chercheurs suisses a découvert un moyen de fabriquer du plastique biodégradable à partir d'un déchet de biocarburant embêtant.
Le marché du PLA, une forme de plastique biodégradable d'origine végétale déjà utilisé dans les emballages alimentaires, devrait passer de 360 000 tonnes en 2013 à plus de 1, 2 million de tonnes en 2020. Mais le PLA est dérivé de plantes telles que le maïs, le sucre et racines de tapioca (selon la région). Donc, fabriquer des mégatonnes de plastique à base de plantes pourrait signifier de mettre de côté des millions d'acres de terres qui pourraient autrement être utilisées pour produire de la nourriture.
Un groupe de chercheurs de l'Institut de chimie et de bioingénierie de l'université ETH de Zurich, dirigé par les professeurs Konrad Hungerbühler et Javier Pérez-Ramírez, a présenté un nouveau procédé permettant de fabriquer du PLA à l'aide de glycérol, un sous-produit de la production de biocarburants. Selon les travaux récemment publiés dans la revue Energy & Environmental Science , cette technique permet d'économiser de l'énergie en utilisant un produit qui serait par ailleurs couramment déversé dans les rivières ou destiné à l'alimentation animale (malgré les inquiétudes quant à ses effets), tout en produisant 20% de carbone en moins. dioxyde que les méthodes traditionnelles.
Plutôt que d'utiliser la fermentation pour créer du PLA, comme cela se fait couramment, les chercheurs se sont associés à des scientifiques du groupe d'ingénierie de la catalyse avancée de l'université pour créer un catalyseur sur mesure. Fabriquée à partir d'un minéral microporeux et développée en grande partie par Pierre Dapsens, doctorant travaillant avec Pérez-Ramírez, la structure du catalyseur favorise spécifiquement le processus chimique souhaité.
Bien sûr, avec la demande croissante de bioplastique, cette méthode ne serait pas très utile si la quantité de glycérol résiduel disponible ne pouvait pas suivre le rythme. Mais Cecilia Mondelli, scientifique senior au sein du groupe d'ingénierie de la catalyse avancée à l'ETH Zurich et l'une des coauteurs du journal, affirme que cela ne devrait pas poser de problème.
Selon Mondelli, la production de biodiesel devrait atteindre près de 40 millions de tonnes d'ici 2020, et les déchets de glycérol brut représenteront environ 10% de ce poids. "Pour le moment", dit-elle, "toutes les prévisions indiquent que la production de biodiesel augmentera et que la quantité de glycérol brut disponible sera de plus en plus élevée".
Pour toute industrie, le profit est bien sûr également important. Et l'équipe affirme que, en réduisant les coûts, leur méthode pourrait augmenter les bénéfices de la production de PLA jusqu'à 17 fois ou plus. Merten Morales, doctorante au sein du groupe Technologie de la sécurité et de l'environnement et auteur du document, affirme qu'au-delà de la rentabilité, leurs travaux fournissent un cadre à ceux qui souhaitent utiliser cette méthode dans une bioraffinerie nouvelle ou existante.
“Ce que cette publication scientifique montre, en général, dit Morales, est la direction à prendre pour la production de [PLA], qu'il existe un moyen, une opportunité.”
Il a également averti que la méthode de l'équipe ne serait pas adoptée du jour au lendemain, du moins à grande échelle. Il souligne que l'industrie pétrolière a mis plus de 50 ans à construire de grandes raffineries et que leurs travaux visaient davantage à montrer aux investisseurs potentiels qu'une technologie verte peut également être suffisamment rentable pour être viable.
Même si le marché des bioplastiques est en plein essor grâce à cette nouvelle méthode, il restera un besoin important de plastiques à base de pétrole dans un avenir prévisible. Le PLA (du moins dans sa forme actuelle) ne supporte pas bien les températures élevées. Par conséquent, ne vous attendez pas à ce que cela apparaisse dans votre tasse de café ou dans votre récipient à micro-ondes.
