Innovation

Le MIT invente un catalyseur révolutionnaire pour transformer les déchets plastiques en propane

Des ingénieurs du MIT ont créé un nouveau catalyseur capable de décomposer les plastiques en propane. Une fois ce dernier obtenu, il peut être utilisé comme carburant ou pour produire de nouveaux plastiques.

La pollution plastique est un des principaux problèmes qui menacent l’environnement. Elle cause énormément de dégâts dans les fonds marins, mais également sur la terre ferme. Le recyclage des déchets est donc indispensable. Là encore, le défi est de taille, car il existe de nombreuses variétés de plastiques. Les procédés permettant de les décomposer en une nouvelle forme réutilisable sont généralement spécifiques à chaque type. Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert une solution pour résoudre ce problème. Ils ont réussi à mettre au point une technique de traitement qui vise à mélanger différents types plastiques afin de les transformer en propane. Cette transformation se fait au moyen d’un catalyseur.

Un nouveau catalyseur capable de décomposer les plastiques

Les molécules des plastiques sont organisées en de longues chaînes qui présentent des liaisons chimiques ardues et très stables difficiles à rompre, d’où la grande résistance de ces matériaux et leur grande difficulté à se décomposer. Pour les recycler, il faut ainsi mettre en œuvre un processus chimique. Pour ce faire, on utilise habituellement un catalyseur. Celui-ci a pour rôle de rompre la liaison carbone à des endroits imprévisibles afin de constituer différents types de produits finaux. L’équipe du MIT a réussi à créer un catalyseur constitué d’un matériau microporeux, appelé zéolite, et de nanoparticules de cobalt.

Un diagramme illustrant comment le nouveau catalyseur convertit les plastiques mélangés en propane, qui peut être utilisé comme carburant à faible impact ou transformé en de nouveaux plastiques.
Un diagramme illustrant comment le nouveau catalyseur convertit les plastiques mélangés en propane, qui peut être utilisé comme carburant à faible impact ou transformé en de nouveaux plastiques. Crédit photo : MIT

Ce nouveau catalyseur permet de décomposer une grande variété de plastiques, telle que le polyéthylène et le polypropylène, en un seul produit : le propane. Il coupe essentiellement les molécules de propane, pour laisser le reste de la chaîne derrière. Ce reste subit le même processus, et ainsi de suite.

“Le recyclage des plastiques a été un problème épineux, explique M. Román-Leshkov, car les molécules à longue chaîne des plastiques sont maintenues ensemble par des liaisons carbone, qui sont “très stables et difficiles à rompre”. Les techniques existantes pour briser ces liaisons ont tendance à produire un mélange aléatoire de différentes molécules, qui nécessiteraient ensuite des méthodes de raffinage complexes pour les séparer en composés spécifiques utilisables. “Le problème, dit-il, c’est qu’il n’y a aucun moyen de contrôler à quel endroit de la chaîne carbonée on brise la molécule.” MIT

Un rendement élevé

Les chercheurs affirment avoir pu convertir 80 % du plastique testé en propane, cela sans produire de méthane comme sous-produit. Le propane obtenu peut directement être utilisé comme carburant. Il peut également servir dans la fabrication de nouveaux plastiques. Le procédé utilisé pour créer un catalyseur a un coût relativement faible, car les composants nécessaires sont plutôt bon marché et largement disponibles.

“Mais à la surprise des chercheurs, un catalyseur composé d’un matériau microporeux appelé zéolite contenant des nanoparticules de cobalt peut décomposer sélectivement diverses molécules de polymère plastique et en transformer plus de 80% en propane.” MIT

Des recherches supplémentaires sont nécessaires.

Les ingénieurs du MIT vont continuer leur expérience dans l’espoir d’aboutir à une technique qui pourrait être intégrée dans les systèmes de traitement des flux de déchets plastiques mixtes. Pour cela, ils travailleront en collaboration avec le National Renewable Energy Laboratory (NREL). L’étude a été publiée dans la revue JACS Au.

Source
MIT

Marc Odilon

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