Tous les plastiques ne sont pas égaux : certains types et couleurs sont plus faciles à recycler que d’autres. Par exemple, la mousse noire et les couvercles de café noirs, qui sont souvent en polystyrène, finissent généralement dans les décharges car les additifs colorants entraînent un tri inefficace.
Aujourd’hui, des chercheurs signalent la possibilité d’exploiter un additif présent dans les plastiques noirs, à l’aide de la lumière du soleil ou de LED blanches, pour convertir les déchets de polystyrène noir et coloré en matières premières réutilisables.
« Une simple irradiation par la lumière visible pourrait transformer le recyclage chimique des plastiques en utilisant des additifs déjà présents dans de nombreux produits commerciaux “, expliquent les auteurs de l’article, Sewon Oh, Hanning Jiang et Erin Stache.
Une nouvelle stratégie de recyclage du plastique consiste à utiliser la lumière pour décomposer le plastique en matériaux chimiquement utiles pouvant être recyclés en de nouveaux produits. Ce processus nécessite un composé auxiliaire pour convertir la lumière en chaleur nécessaire pour rompre les liaisons entre les polymères. Cependant, les chercheurs ont du mal à trouver le bon composé auxiliaire qui ne produira pas plus de déchets et qui sera facilement incorporé dans les matériaux recyclés.
Cherchant à créer une économie circulaire pour le recyclage du plastique, Stache et une équipe de chercheurs ont exploité un élément déjà présent dans les déchets de polystyrène noir : un additif appelé noir de carbone.
Les chercheurs ont testé une méthode de recyclage du polystyrène noir fabriqué en laboratoire : ils ont broyé un mélange de polystyrène et de noir de carbone en une poudre fine, ont placé la poudre dans un flacon en verre scellé et placé le flacon sous des LED blanches haute puissance. intensité pendant 30 minutes. Le noir de carbone transformait la lumière des LED en chaleur. La chaleur a ensuite détruit la structure moléculaire du polystyrène, créant un mélange d’unités plus courtes d’un, deux et trois styrènes. Ces trois composants se sont séparés proprement dans l’appareil de réaction. Dans le cadre d’expériences, l’équipe a recyclé les restes de noir de carbone et de styrène monomère en polystyrène, démontrant ainsi la circularité de la nouvelle méthode.
En appliquant cette technique au plastique noir post-consommation provenant des récipients alimentaires et des couvercles de tasses à café, les chercheurs ont coupé les déchets en petits morceaux et ont découvert que jusqu’à 53 % du polystyrène se transformait en monomère de styrène.
Les échantillons de déchets contaminés par de l’huile de canola, de la sauce soja et du jus d’orange se décomposaient un peu moins efficacement. Lorsque les chercheurs ont remplacé la Source lumineuse des LED par la lumière du soleil extérieure, ils ont observé une plus grande efficacité de la réaction (80 %).
De plus, un mélange multicolore de déchets de polystyrène noirs, jaunes, rouges et incolores se transforme en styrène à la lumière du soleil à un taux plus élevé (67 %) que les LED blanches (45 %). Les chercheurs attribuent les rendements plus élevés à la plus grande intensité lumineuse obtenue à partir de la lumière solaire focalisée. En démontrant la capacité de la lumière du soleil à décomposer les déchets de polystyrène coloré, les chercheurs affirment que leur méthode pourrait créer un processus de recyclage en boucle fermée pour ce type de plastique.
Légende de l’illustration : À l’intérieur de ce flacon de réaction, éclairé par la lumière solaire concentrée, un morceau de polystyrène noir provenant d’un plateau en mousse se décompose en un matériau recyclable. Crédit : Hanning Jiang
Source : American Chemical Society (ACS) – traduction Enerzine.com
