L’EPFL développe des plastiques durables à partir de déchets agricoles

Des scientifiques de l’EPFL ont présenté une nouvelle méthode pour produire des plastiques de haute performance à partir de déchets agricoles, offrant une alternative plus verte aux matériaux traditionnels dérivés des combustibles fossiles.

Dans un paysage industriel en constante évolution, la recherche de matériaux respectueux de l’environnement est de plus en plus cruciale. Les plastiques, qui sont omniprésents dans notre vie quotidienne, posent des problèmes environnementaux importants, en grande partie à cause de leur production à base de combustibles fossiles et de leurs processus d’élimination difficiles.

La recherche pionnière de l’EPFL, menée par l’équipe de Jeremy Luterbacher et publiée dans Nature Sustainability, se concentre sur la conversion des restes de biomasse en polyamides – des plastiques solides et durables mieux connus sous le nom de nylons. En utilisant un noyau de sucre extrait de résidus agricoles, cette méthode présente une solution écologique pour rigidifier les plastiques tout en conservant leurs qualités de performance.

« Les plastiques typiques d’origine fossile ont besoin de groupes aromatiques pour être rigides, ce qui leur confère des propriétés telles que la dureté et la résistance aux températures élevées », explique M. Luterbacher. « Notre approche permet d’obtenir des résultats similaires en utilisant une structure de sucre, une ressource naturellement abondante et non toxique. »

L’équipe, dont l’auteur principal Lorenz Manker, a mis au point un processus sans catalyseur qui transforme le xylose diméthylglyoxylate, dérivé du bois ou des rafles de maïs, en polyamides de première qualité avec une efficacité atomique remarquable de 97 %. Ce rendement élevé garantit un minimum de déchets, ce qui représente une amélioration substantielle par rapport aux méthodes traditionnelles de production de plastique.

Une avancée dans la science des matériaux

Les polyamides biosourcés qui en résultent rivalisent avec les propriétés de leurs homologues à base de combustibles fossiles, ce qui les rend adaptés à un large éventail d’applications, des composants automobiles aux biens de consommation. Ces matériaux ont notamment fait preuve d’une remarquable résilience lors d’essais de recyclage mécanique, conservant leur intégrité et leurs performances sur plusieurs cycles.

Des évaluations préliminaires indiquent que le prix de ces polyamides durables pourrait être compétitif par rapport aux polyamides standard, tels que le nylon 66, tout en réduisant de manière significative le potentiel de réchauffement de la planète, jusqu’à 75 %.

Le projet de commercialisation de ces matériaux est déjà en cours, la société fribourgeoise Bloom Biorenewables augmentant sa production afin d’introduire ces plastiques durables sur le marché.

Ce projet est soutenu par des collaborateurs de la HES-SO, de l’Institut des matériaux de l’EPFL, de l’EPFL Valais-Wallis et de l’Université de Manchester.