Diagramme illustrant la manière dont le nouveau catalyseur convertit les plastiques mélangés en propane, qui peut être utilisé comme carburant à faible impact ou transformé en nouveaux plastiques.

Les déchets plastiques sont l’un des problèmes environnementaux les plus urgents de notre époque, et le tri des différents types de déchets rend le recyclage difficile. Des ingénieurs du MIT ont mis au point un nouveau catalyseur efficace qui décompose les plastiques mélangés en propane, qui peut ensuite être brûlé comme combustible ou utilisé pour fabriquer de nouveaux plastiques.

L’omniprésence du plastique dans notre monde moderne signifie que d’énormes quantités de ce matériau se retrouvent dans l’environnement, et il est inquiétant de constater que peu d’endroits semblent épargnés par ce phénomène. On trouve aujourd’hui du plastique aux pôles nord et sud, des fonds marins au sommet du mont Everest, et il remonte la chaîne alimentaire au point de se retrouver dans notre propre corps.

Les plastiques ont des liaisons carbone très fortes, ce qui les rend résistants et fiables pendant leur utilisation, mais très difficiles à recycler. Pire encore, les différents types de plastique nécessitent des méthodes de recyclage différentes, ce qui rend difficile le tri et le recyclage à grande échelle. Mais l’équipe du MIT vient de proposer une nouvelle technique qui permet de traiter plusieurs plastiques mélangés, en les convertissant en un seul produit, le propane, qui a lui-même de nombreuses utilisations.

La clé est un catalyseur constitué d’un cristal poreux appelé zéolite, qui est rempli de nanoparticules de cobalt. Alors que d’autres catalyseurs brisent les liens du carbone à des endroits imprévisibles, produisant des produits finaux variés, le nouveau catalyseur brise les liens à un endroit spécifique et répétable.

Cet emplacement signifie qu’il cisaille essentiellement une molécule de propane, laissant le reste de la chaîne hydrocarbonée derrière, prête à subir le processus encore et encore. Ce procédé fonctionne sur de nombreux types de plastique, y compris les plus couramment utilisés comme le polyéthylène (PET) et le polypropylène (PP).

Lors de tests effectués sur des échantillons réels de plastiques mélangés, l’équipe a constaté que le catalyseur et le processus convertissaient environ 80 % du plastique en propane, sans produire de méthane comme sous-produit. Le propane obtenu peut être utilisé directement comme carburant à impact relativement faible ou comme matière première pour fabriquer de nouveaux plastiques dans un système en boucle partiellement fermée. Fait important, les ingrédients du catalyseur – zéolite, cobalt et hydrogène – sont relativement bon marché et faciles à trouver.

Aussi intrigante que soit cette étude, les chercheurs indiquent que les travaux futurs devront se concentrer sur la manière dont la technique pourrait être mise à l’échelle pour être utilisée dans des flux de recyclage de plastique réels, ainsi que sur la manière dont elle pourrait être affectée par des contaminants tels que les colles et les étiquettes.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00402

https://news.mit.edu/2022/plastics-recycling-cobalt-catalyst-1006