Xavier Boyer
La génération sans cesse croissante de déchets solides en plastique a entraîné une pollution plastique mondiale à la fois sur terre et dans les océans. Les projections montrent que les déchets plastiques doubleront au cours des 20 prochaines années, causant de nouveaux problèmes environnementaux. De grandes quantités de déchets plastiques sont actuellement incinérées ou déposées dans des décharges. Cela dégrade non seulement l’environnement, mais épuise également des ressources précieuses.
Dans cette optique, le recyclage des plastiques tels que les polymères est une substitute strong prometteuse pour la gestion des déchets. Mais cela implique la rupture des liaisons chimiques entre les monomères (blocs de construction des polymères), ce qui diminue leur stabilité et leur qualité globales. Répondant à cette préoccupation, les chercheurs ont développé des méthodes pour recycler les polymères en “boucle fermée”, c’est-à-dire sans perte de ces propriétés. Cependant, ces méthodes sont compliquées et coûteuses et nécessitent des monomères spécialisés, nécessitant de nouvelles improvements.
En ce sens, un groupe de chercheurs dirigé par Daisuke Suzuki, professeur associé à l’université de Shinshu, a récemment proposé un procédé de recyclage en boucle fermée à base de microparticules de polymère. Leurs travaux, co-écrits par le Dr Takumi Watanabe et le Dr Haruka Minato de l’Université de Shinshu, ont été publiés dans la revue Inexperienced Chemistry.
Le professeur Suzuki explique brièvement la raison d’être de leur stratégie : “Le recyclage des matériaux sans détérioration (recyclage en boucle fermée) est attractif en termes de réduction des déchets anthropiques. Cependant, cela reste actuellement très difficile étant donné qu’il existe généralement un compromis entre la stabilité mécanique et dégradabilité des matériaux polymères. Notre idea de recyclage des matériaux avec des microparticules permet le recyclage d’une énorme quantité de matériaux polymères fonctionnels que nous utilisons dans notre vie quotidienne et a le potentiel de résoudre les problèmes d’épuisement des ressources et de pollution de l’environnement.
Dans leur étude, les auteurs ont préparé des microparticules de polymère by using la polymérisation en émulsion aqueuse de monomères d’acrylate de méthyle (MA) dans l’eau, ce qui a abouti à des chaînes polymères. Ceux-ci se sont agrégés pour previous une option contenant des microparticules poly-MA sphériques uniformes. La option a ensuite été séchée pour obtenir un movie polymère mince avec une réticulation physique (par opposition à chimique) entre les microparticules, qui pourrait être réobtenue en dissolvant le movie dans de l’éthanol. Ces microparticules recyclées pourraient à leur tour être réutilisées pour previous divers matériaux recyclés.
Les movies synthétisés dans ce travail présentent plusieurs propriétés souhaitables, qu’ils conservent lors du recyclage. Ils ont une stabilité mécanique et une énergie de rupture élevées, ce qui est un indicateur de leur ténacité. Cette dernière propriété augmente avec l’épaisseur interfaciale entre les microparticules de poly-MA. Ceci, à son tour, diminue avec le degré de réticulation interparticulaire mais augmente lors du chauffage du film.
Les chercheurs ont encore amélioré l’énergie de rupture des movies polymères en mélangeant les microparticules avec des nanocharges de silice. De in addition, l’ajout de pigments colorés a donné aux films composites résultants des propriétés optiques accordables, qui n’ont pas diminué lors du recyclage. Ces résultats suggèrent que le recyclage en boucle fermée à base de microparticules de polymères permettra la circulation des ressources pour les polymères ainsi que de nombreux autres matériaux composites contenant des microparticules de polymères pour créer des interfaces adhérentes entre leurs différentes couches.
En summary, le professeur Suzuki fulfilled en évidence le potentiel futur des travaux actuels. « Notre idea peut conduire à la generation de movies entièrement recyclables à haute énergie de rupture. Par conséquent, il permettra le recyclage d’énormes quantités de divers matériaux polymères, réduisant ainsi les déchets plastiques et résolvant potentiellement les problèmes de dégradation de l’environnement et de air pollution plastique.
La stratégie de recyclage en boucle “fermée” “ouvre” certainement de nouvelles portes pour un recyclage efficace et strong des matériaux polymères !
