ENGINEERINGNET.BE - Le recyclage mécanique (broyer, fondre, refaçonner) reste aujourd’hui la méthode la plus répandue car il est relativement simple et peu coûteux.
Éprouvé pour les plastiques comme le PET ou le PEHD, il montre cependant ses limites dès que les matériaux sont mélangés, colorés ou contaminés.
Ces facteurs dégradent la qualité du plastique, altèrent ses propriétés et produisent un recyclat de qualité insuffisante pour certaines applications.
Des groupes de recherche planchent depuis les années 70 sur une solution plus efficace grâce à la décomposition chimique. Ce type de procédé permet d’en récupérer les composants de base: du gaz comme de l’éthylène, un mélange d’hydrocarbures se présentant sous forme d’huile, ou directement des monomères, les molécules qui constituent un polymère.
Des chercheuses et chercheurs persévèrent. Le spin-off DePoly, élue meilleure start-up de Suisse en 2024, développe par exemple une technologie capable de décomposer le PET et le polyester, même mélangés, sales et non triés, en leurs monomères d’origine, l’acide téréphtalique et le monoéthylène glycol.
Ces «briques de base» peuvent ensuite être réutilisées pour produire un PET identique au matériau vierge, mais avec une empreinte carbone réduite grâce à un procédé fonctionnant presque à température ambiante. Une usine pilote d’une capacité de 500 tonnes par an est en construction à Monthey.
Pour le traitement des plastiques complexes, Plastogaz, une autre start-up de l’EPFL, mise sur l’hydrocracking catalytique. En présence d’hydrogène et de catalyseurs spécifiques, les plastiques mélangés ou souillés se transforment en hydrocarbures liquides ou en méthane.
«Ce procédé offre un contrôle fin des réactions et consomme environ 40% d’énergie en moins qu’une pyrolyse traditionnelle», explique Felix Bobbink, cofondateur et CEO. Jusqu’à 90% de la matière d’origine peut ainsi être réintégrée dans la chaîne de production plastique.
Certains scientifiques explorent même des pistes plus radicales en utilisant la nature ou en explorant les moyens de recycler le plastique vers d’autres matériaux.
Une équipe de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) a récemment mis en évidence dans les Alpes grisonnes et dans l’Arctique des microbes capables de dégrader certains plastiques à basse température comme le polyuréthane d’origine biologique, présent dans les éponges, matelas ou baskets, et le PBAT/PLA (butylène adipate-co-teréphtalate/polylactide) d’origine fossile, utilisé dans les sacs compostables.
Cette recherche fondamentale jette des bases pour l’utilisation d’enzymes pour dégrader et recycler certains plastiques.
Et si l’on cessait de vouloir recycler le plastique pour refaire… du plastique? C’est la réflexion menée par Francesco Stellacci, directeur du Laboratoire des nanomatériaux supramoléculaires et interfaces de l’EPFL.
Son idée s’inspire du fonctionnement naturel des protéines, qui sont en fait des plastiques naturels. Elles sont composées d’acides aminés et assemblées dans un ordre précis pour former des matériaux variés.
Il a donc démontré, avec ses collègues, qu’il est possible de copier la nature et décomposer les protéines en acides aminés, puis de les réassembler en matériaux totalement nouveaux, potentiellement plus durables.
«Il faudra un véritable changement de paradigme: serait-il possible de le faire avec des polymères?», se demande-t-il. L’équipe y voit une voie vers un upcycling ultime, où un mélange disparate d’objets pourrait être transformé chaque jour en un matériau inédit.
Cette vision reste lointaine mais ouvre une perspective audacieuse: dépasser la simple circularité pour inventer une matière plus vertueuse que celle d’origine. (Auteurs: Cécilia Carron, Anne-Muriel Brouet - Source: EPFL)
