Le captage et le stockage du dioxyde de carbone sont nécessaires pour réduire la teneur en CO₂ de l'atmosphère. Cependant, le recyclage du CO₂ pour créer des plastiques écologiques est une nouvelle approche expérimentée par les chercheurs. Une équipe dirigée par des chimistes de l'Université de Liège a mis au point une méthode innovante pour produire des plastiques recyclables à partir de dioxyde de carbone (CO₂).
Des chimistes de l'Université de Liège ont mis au point une technique novatrice de production de polyuréthane utilisant le CO2 pour fabriquer des plastiques innovants et hautement recyclables . Cette nouvelle technique de fabrication de polyuréthanes facilement recyclables a été présentée dans une étude menée par des chercheurs de l'Université de Liège , en collaboration avec l'Université de Mons et l'Université du Pays basque.
Christophe Detrembleur , chimiste au Centre d’éducation et de recherche sur les macromolécules (CERM) de l’Université de Liège, explique : « Ce chiffre est stupéfiant, mais pas surprenant, car les plastiques, également appelés polymères synthétiques, ont connu un grand succès grâce à leurs caractéristiques irremplaçables : ils sont légers, bon marché et incroyablement polyvalents. Cependant, le fait qu’ils soient difficiles, voire impossibles à recycler dans le cas des thermodurcissables, a de graves conséquences. »
Les plastiques de base ont révolutionné les industries du monde entier. De la construction à l'habillement, en passant par les véhicules et les emballages alimentaires, ces plastiques font désormais partie intégrante de notre quotidien. En effet, leur utilisation mondiale pour la seule année 2019 a été estimée à 460 millions de tonnes.
L'incapacité à recycler les plastiques entraîne non seulement l'épuisement des ressources fossiles utilisées pour leur production, mais aussi leur présence prolongée dans la nature et les océans. Il est crucial pour notre société de développer et de produire rapidement des plastiques facilement recyclables en fin de vie.
Thomas Habets , doctorant au CERM et premier auteur de l'article, explique : « La particularité de cette approche réside dans l'utilisation du dioxyde de carbone (CO2), un déchet emblématique de notre société, comme matière première pour la production des éléments constitutifs, ou monomères, nécessaires à la fabrication de ces nouveaux produits. La structure des monomères peut être facilement modifiée, ce qui permet de produire des plastiques aux propriétés très variées, allant d'élastomères très malléables comme les silicones à des matériaux plus rigides comme le polystyrène. »
Contrairement aux plastiques composés de longues chaînes moléculaires, ces plastiques durables issus du CO2 possèdent une structure chimique unique formant un réseau tridimensionnel. Cette caractéristique, généralement présente dans les thermodurcissables difficiles à recycler, leur confère une durabilité et une résistance accrues.
Les polyuréthanes issus du recyclage du dioxyde de carbone possèdent des liaisons chimiques dynamiques innovantes. Cela signifie que, malgré leur composition thermodurcissable, ils peuvent être facilement remodelés par échange de liaisons chimiques dans des conditions de réaction douces.
Voir aussi : Vers une fin prometteuse de la dépendance au plastique grâce aux polymères recyclables
Le principal avantage de cette nouvelle technologie réside dans sa capacité à élargir la gamme des propriétés accessibles, tout en offrant de nombreuses méthodes de recyclage des matériaux en fin de vie.
Habets explique : « Ces nouveaux plastiques peuvent être recyclés de multiples façons, soit en les remodelant simplement par chauffage, soit en mélangeant différents types de plastique pour créer des matériaux hybrides aux propriétés nouvelles, soit en les décomposant en leurs monomères constitutifs, ce qui est idéal pour éliminer les additifs tels que les colorants ou recycler les composites. »
Axée sur la future industrialisation de la valorisation du CO2, cette étude met en lumière l'utilisation directe du CO2 résiduel comme ressource chimique précieuse. Christophe Detrembleur déclare : « Il s'agit de la première étude préliminaire utilisant nos nouveaux éléments de base et plastiques, mais il est remarquable de constater que nos matériaux peuvent déjà atteindre des propriétés similaires à celles de certains plastiques conventionnels issus du pétrole. »
Apparaissant comme une solution potentielle, le recyclage du CO2 pour créer des plastiques écologiques grâce à cette nouvelle technologie permet de développer des plastiques durables dotés d'une vaste gamme de propriétés, répondant sans effort aux exigences de nos applications quotidiennes.
Source : Vers des thermodurcissables recyclables à base de CO2
