Une équipe de chercheurs de l'ETH Zurich met au point des méthodes de décomposition chimique des plastiques à l'aide de ruthénium.
La pollution plastique est l'un des plus grands problèmes environnementaux, avec 400 millions de tonnes de déchets plastiques générés chaque année, selon les Nations Unies. Le recyclage et la mise en place d'une économie circulaire sont considérés comme des solutions importantes, au même titre que la prévention de nouveaux déchets plastiques. Une équipe de recherche du Institut fédéral suisse de technologie (ETH) Zurich pourrait avoir apporté une contribution significative dans cette direction.
Actuellement, les déchets plastiques sont recyclés mécaniquement en les déchiquetant puis en les faisant fondre. Cependant, comme l'explique l'équipe dans un communiqué de presse, la qualité des produits plastiques obtenus diminue à chaque étape du recyclage.
Comme alternative, des méthodes sont développées pour décomposer chimiquement les molécules de plastique à longue chaîne - les polymères - en leurs éléments constitutifs, les monomères. Ces molécules à chaîne plus courte pourraient, par exemple, être utilisées pour produire de l'essence, du kérosène ou de l'huile de moteur, ou être transformées en nouveaux plastiques de haute qualité.
Recyclage ciblé : Le catalyseur métallique et la méthode de brassage sont cruciaux
Des chercheurs dirigés par Javier Pérez-Ramírez, professeur d'ingénierie de la catalyse, ont réalisé un travail de base important pour la décomposition nécessaire des chaînes de polymères. Ils ont étudié la décomposition du polyéthylène et du polypropylène, qui représentent ensemble 60 % des déchets plastiques, en utilisant de l'hydrogène. Celui-ci est introduit après la fonte du plastique dans un réservoir en acier. Le catalyseur en poudre adéquat joue un rôle important, le métal ruthénium s'avérant approprié. Selon les chercheurs, cela leur permet de contrôler la formation de molécules d'une longueur de chaîne spécifique souhaitée et de minimiser les sous-produits tels que le méthane ou le propane.
Ils ont également découvert qu'une bonne agitation - c'est-à-dire le bon outil et la bonne vitesse - est cruciale pour garantir que la poudre de catalyseur et l'hydrogène puissent atteindre toutes les parties du plastique fondu, qui est mille fois plus visqueux que le miel.
Leurs travaux ont abouti à une formule mathématique de l'ensemble du processus de recyclage chimique avec tous ses paramètres, “le rêve de tout ingénieur chimiste”, selon Pérez-Ramírez. Cette formule pourrait désormais être utilisée par l'ensemble de la communauté scientifique, par exemple pour optimiser davantage le choix du catalyseur. L'équipe de l'ETH Zurich prévoit de se concentrer sur ce point. En outre, les principes développés conviennent pour faire passer la technologie de l'échelle du laboratoire à celle des grandes usines de recyclage à l'avenir.
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