Nous sommes confrontés à notre plus grand défi environnemental : la pollution plastique. Le PET, le plastique le plus couramment utilisé, est omniprésent, et seulement 30 % d'entre eux sont recyclables mécaniquement. Pour accroître ce taux, les chercheurs étudient des procédés chimiques permettant de recycler les déchets plastiques courants.
L' équipe de recherche de Virginia Tech , dirigée par le doctorant Adam McNeeley et le professeur émérite YA Liu, a découvert un procédé chimique permettant de recycler avec précision les déchets plastiques courants , comme le polyéthylène téréphtalate (PET). Leurs travaux offrent une analyse complète de la thermodynamique, de la chimie, de la purification, de la gestion des déchets et de la conception durable des procédés de dépolymérisation du PET.
Les chercheurs ont créé un modèle de simulation quantifiant les bilans de masse et d’énergie, la demande énergétique et les émissions de dioxyde de carbone pour quatre processus de dépolymérisation, fournissant une base quantitative aux praticiens industriels.
« Il existe de nombreuses façons différentes de dépolymériser le PET et trois d'entre elles sont activement développées pour un usage commercial. Nous montrons comment ces différentes méthodes se comparent du point de vue du traitement chimique », explique McNeeley.
Points clés : Un procédé chimique permet de recycler les déchets plastiques
- Analyse de 3 principaux procédés de recyclage chimique, glycolyse, méthanolyse et hydrolyse.
- La glycolyse était le processus le moins énergivore, peut-être en raison d’une purification plus facile.
- La méthanolyse montre une précision lorsque le processus de purification en cours est complexe.
- L’hydrolyse s’avère être le processus le plus complexe et le plus énergivore.
- Voies de dépolymérisation analysées en utilisant de l'éthylène glycol, du méthanol ou de l'eau pour produire des monomères qui peuvent être purifiés et reconvertis en polymère PET recyclé.
« L’importance de cette recherche réside dans l’identification et le développement des méthodes de recyclage du PET les plus économiques et les plus efficaces. Il existe une volonté manifeste du public d’utiliser des produits fabriqués à partir de matériaux recyclés, mais si le matériau recyclé coûte beaucoup plus cher que le matériau vierge, les consommateurs seront moins enclins à l’acheter », explique McNeeley.
Opportunités de l'étude
- La dépolymérisation chimique ouvre diverses voies de purification, permettant le recyclage des déchets PET de toute qualité théorique, y compris les emballages et les textiles, qui constituent la majorité de l'utilisation finale du PET.
- Des entreprises comme Eastman Chemical Co. développent activement des technologies de recyclage chimique du PET, avec la première unité de dépolymérisation à grande échelle aux États-Unis utilisant la méthanolyse déjà construite à Kingsport, dans le Tennessee.
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Limites du système Processus
- Recyclage mécanique ne peut pas éliminer certains colorants et les impuretés des déchets PET.
- Certains processus ont limites d'équilibre ce qui réduit le rendement du produit.
- Hautes températures peut provoquer une dégradation et la formation de sous-produits indésirables.
- La séparation des solvants comme le méthanol et l'éthylène glycol des produits est énergivore.
Les chercheurs concluent qu'il est possible de recycler les déchets plastiques courants par des procédés chimiques. Cependant, il reste encore du travail à faire pour surmonter les difficultés rencontrées lors de ce processus.
