Une méthode innovante utilise l’oxygène et la lumière pour recycler les polymères insaturés

Une étude publiée dans Rapports de cellules Sciences physiques présente une nouvelle méthode de recyclage des polymères insaturés tels que le caoutchouc et les plastiques.

L’article, rédigé par le Dr Junpeng Wang, professeur adjoint de science des polymères à l’Université d’Akron, et une équipe d’étudiants actuels et anciens, dont le Dr Hanlin Chen ’23, le Dr Devavrat Sathe ’23, Xin Guan et Puyang Zhang, présente un processus utilisant l’oxygène et la lumière pour aider à décomposer les polymères naturellement.

Depuis les années 1950, la production de masse de plastiques a donné naissance à environ 8,3 milliards de tonnes de polymères. Malheureusement, la majorité de ces polymères ont été jetés ou incinérés, ce qui a entraîné une contamination environnementale importante.

Seulement 600 millions de tonnes ont été efficacement recyclées. La stabilité et la durabilité des polymères commerciaux, en particulier des polyoléfines, qui constituent plus de la moitié de la production mondiale de polymères, posent des défis de recyclage importants en raison de leur squelette hydrocarboné.

Les nouvelles recherches se concentrent sur l’introduction d’insaturations pour améliorer la réactivité de ces polymères, facilitant ainsi leur recyclage. Les méthodes traditionnelles de clivage oxydatif des alcènes, telles que l’ozonolyse, l’époxydation et l’oxydation au permanganate, bien qu’efficaces, nécessitent souvent des conditions peu respectueuses de l’environnement et à forte consommation d’énergie, difficiles à mettre en œuvre à grande échelle. Ces méthodes génèrent également des sous-produits indésirables, ce qui pose des défis environnementaux supplémentaires.

En revanche, l’oxydant idéal pour de tels processus serait O₂en raison de son abondance, de sa nature verte et de son accessibilité. Cependant, les méthodes précédentes utilisant O₂ La dégradation des polymères a été lente et mal contrôlée à des fins de recyclage.

Cette étude met au point une méthode contrôlée et efficace de décomposition utilisant un catalyseur qui, lorsqu’il est activé à la lumière, décompose avec succès les polymères à température ambiante sans nécessiter de températures ou de pressions élevées.

Les travaux de Wang et de son équipe ouvrent de nouvelles perspectives pour le recyclage des polymères, répondant ainsi à l’un des problèmes environnementaux les plus urgents de notre époque. Ces recherches améliorent non seulement notre compréhension de la dégradation des polymères, mais fournissent également une solution pratique et évolutive pour le recyclage des polymères insaturés.