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Les plastiques sont victimes de leur propre succès; ils sont si peu coûteux, si faciles à utiliser et si polyvalents que le monde est inondé de déchets plastiques. Des chercheurs de l’université de Houston ont maintenant présenté une nouvelle méthode de production de polyoléfines – fabriquées à partir d’hydrocarbures et de l’élément de base le plus courant des plastiques – structurée de manière à résoudre l’un des principaux obstacles au recyclage des plastiques.

Fabriquer du plastique à partir d’hydrocarbures

Ce procédé permettrait également de produire des plastiques à partir d’huiles alimentaires et d’autres substances naturelles. Eva Harth, directrice du Centre d’excellence Welch-UH en chimie des polymères, a déclaré que ce processus répond à un besoin de longue date des producteurs industriels de plastiques, sans nécessiter de nouveau catalyseur ou d’additifs coûteux. « C’est un procédé très simple », a-t-elle déclaré.
Harth est l’auteur correspondant d’un article décrivant cette découverte. Parmi les coauteurs figurent Glen R. Jones, co-auteur correspondant, chercheur postdoctoral au Welch-UH Center, et Hatice E. Basburg Alhan, premier auteur, étudiant de troisième cycle à l’UH.
Les polyoléfines, et les produits dérivés tels que le polyéthylène et le polypropylène, sont utilisés pour tout, des sacs d’épicerie aux tuyaux industriels. Les qualités des plastiques – rigidité contre flexibilité, par exemple – sont déterminées en partie par un processus chimique connu sous le nom de ramification : Jones a déclaré que les polyoléfines hautement ramifiées sont utilisées dans des produits qui nécessitent de la souplesse ou de la flexibilité, comme les sacs d’épicerie, tandis que les polyoléfines faiblement ramifiées sont utilisées pour produire des plastiques rigides.
Traditionnellement, différents catalyseurs ont été nécessaires pour déclencher différents niveaux de ramification, a déclaré M. Harth, ce qui signifie qu’un seul type de plastique pouvait être produit à la fois. « Vous devez être précis sur le matériau que vous recherchez, le type de ramification dont vous avez besoin », a-t-elle déclaré.

Un catalyseur au palladium

Cette nouvelle méthode permet de moduler la ramification en utilisant un catalyseur au palladium avec des quantités variables de chlorure d’aluminium ajouté, qui fonctionne comme un acide de Lewis ; le chlorure d’aluminium – une substance abondante et peu coûteuse – peut être ajouté à différents points du processus, permettant à la polyoléfine résultante de contenir différentes propriétés de ramification.
Ce nouveau procédé pourrait répondre à deux problèmes croissants auxquels sont confrontés les producteurs de plastique : comment éliminer les déchets plastiques de manière écologique et comment réduire l’utilisation de pétrole et de gaz naturel en utilisant plutôt des huiles alimentaires et d’autres substances naturelles.
Les polymères actuels utilisés dans les matériaux de tous les jours – sacs d’épicerie, bidons de lait, jouets et équipements médicaux, par exemple – ne se mélangent pas facilement lorsqu’ils sont fondus pour le recyclage chimique. « Ces nouveaux polymères pourraient se trouver à la limite », a déclaré M. Jones, ce qui permettrait aux plastiques aux propriétés disparates d’être plus facilement recyclés.
Ce processus fonctionnera avec une variété de molécules pour produire un polymère, a déclaré M. Harth, suggérant que le concept offre une nouvelle plate-forme pour produire des plastiques.

Une durabilité pour l’industrie

Et cette plateforme, a-t-elle dit, pourrait se prêter à la production d’une variété de plastiques fonctionnels à partir d’huiles naturelles et d’autres sources moléculaires. « Cela ouvre des pistes vers une durabilité passionnantes pour l’industrie ».
Cette recherche a été publiée dans Angewandte Chemie.
Source : University of Houston
Crédit photo : Pixabay
 

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Les plastiques sont victimes de leur propre succès; ils sont si peu coûteux, si faciles à utiliser et si polyvalents que le monde est inondé de déchets plastiques. Des chercheurs de l'université de Houston ont maintenant présenté une nouvelle méthode de production de polyoléfines - fabriquées à partir d'hydrocarbures...