Un ingrédient ménage peut révolutionner le recyclage du polyester, ce qui le rend plus simple et plus vert
Le polyester classe le deuxième textile le plus utilisé au monde, cependant, c'est une menace environnementale, surtout parce que la plupart d'entre elles ne sont jamais recyclées. Le tissu, un mélange de plastique et de coton, a été difficile pour l'industrie de se séparer et donc de recycler. Cependant, un groupe de jeunes chimistes dua inventé une solution verte et étonnamment simple en utilisant un seul ingrédient ménage.
Des vêtements aux canapés en passant par les rideaux, le polyester domine notre vie quotidienne, avec 60 millions de tonnes de ce tissu populaire produit chaque année. Cependant, la production de polyester pèse sur le climat et l'environnement, car seulement 15% de celle-ci est recyclée, tandis que le reste se retrouve dans des décharges ou incinéré, étant responsable de plus d'émissions de carbone.
Le recyclage du polyester pose un défi important, en particulier dans la séparation des fibres de plastique et de coton dont le tissu mélange est fait sans perdre l'un ou l'autre dans le processus. Les méthodes de recyclage conventionnelles priorisent souvent la préservation du composant plastique, entraînant une perte de fibres de coton. De plus, ces méthodes sont coûteuses, complexes et génèrent des déchets métalliques en raison de l'utilisation de catalyseurs métalliques, qui peuvent être cytotoxiques et contaminer le processus.
Dans une percée remarquable, un groupe de jeunes chimistes a dévoilé une solution étonnamment simple à ce problème urgent, révolutionnant potentiellement la durabilité de l'industrie textile.
«L'industrie textile nécessite de toute urgence une meilleure solution pour gérer les tissus mélangés comme le polyester / coton. Actuellement, il existe très peu de méthodes pratiques capables de recycler à la fois le coton et le plastique - il peut généralement dépolyer le polyester dans ses monomères, en utilisant une approche de la réduction simultanée. La méthodologie catalytique sans trace pourrait changer la donne », explique la postdoc Yang Yang du groupe Jiwoong Lee au Département de chimie de l'Université de Copenhague, qui est l'auteur principal de l'article de recherche scientifique.
Sel de Hartshorn et 24 heures dans le «four»
La nouvelle méthode ne nécessite aucun équipement spécial - juste de la chaleur, un solvant non toxique et un ingrédient domestique ordinaire.
«Par exemple, nous pouvons prendre une robe en polyester, la couper en petits morceaux et la placer dans un récipient. Ensuite, ajoutez un peu de solvant léger, et par la suite du sel de Hartshorn, que beaucoup de gens connaissent comme agent levenant dans les pâtisseries. Nous allons ensuite tout chauffer jusqu'à 160 degrésCelsiusEt laissez-le pendant 24 heures. Le résultat est un liquide dans lequel les fibres de plastique et de coton se déposent en couches distinctes. C'est un processus simple et rentable », explique Shriaya Sharma, un doctorant du groupe Jiwoong Lee au co-auteur du Département de chimie et d'étude.
Dans le processus, le sel de Hartshorn, également appelé bicarbonate d'ammonium, est décomposé en ammoniac, en CO2 et en eau. La combinaison d'ammoniac et de CO2 agit comme un catalyseur, déclenchant une réaction de dépolymérisation sélective qui décompose le polyester tout en préservant les fibres de coton. Bien que l'ammoniac soit toxique isolément, lorsqu'il est combiné avec du CO2, il devient à la fois respectueux de l'environnement et sûr pour une utilisation. En raison de la nature légère des produits chimiques impliqués, les fibres de coton restent intactes et en excellent état.
Auparavant, le même groupe de recherche a démontré que le CO2 pouvait servir de catalyseur pour décomposer le nylon, entre autres, sans laisser de trace. Cette découverte les a inspirés à explorer l'utilisation du sel de Hartshorn. Néanmoins, les chercheurs ont été agréablement surpris lorsque leur recette simple a donné des résultats réussis.
«Au début, nous étions ravis de le voir si bien fonctionner seuls sur les bouteilles pour animaux de compagnie. Ensuite, lorsque nous avons découvert que cela fonctionnait également sur le tissu de polyester, nous étions tout simplement extatiques. C'était indescriptible. Qu'il était si simple de jouer était presque trop beau pour être vrai», explique Carlo Di Bernardo, doctorant et copropriétaire d'étude.
Bien que la méthode n'ait été testée qu'au niveau du laboratoire jusqu'à présent, les chercheurs indiquent son évolutivité et sont maintenant en contact avec les entreprises pour tester la méthode à l'échelle industrielle.
«Nous espérons commercialiser cette technologie qui abrite un si grand potentiel. Garder ces connaissances derrière les murs de l'université serait un énorme gaspillage», conclut Yang Yang.
Animal de compagnie et polyester
PET est le type de plastique le plus utilisé au monde. La production de PET, un plastique qui nous est le plus familier sous forme de bouteilles de boissons, s'élève à 70 millions de tonnes par an et augmente chaque année. Un tiers de la production mondiale d'animaux de compagnie est utilisée pour produire du polyester et d'autres textiles synthétiques.
Fonctionne également sur les déchets
La nouvelle méthode de recyclage basée sur le sel Hartshorn (bicarbonate d'ammonium) fonctionne uniquement sur du plastique pour animaux de compagnie, ainsi que sur des matériaux mélangés pour animaux de compagnie et de coton.
«Si nous jetons des déchets plastiques sales dans un récipient, nous en tirons toujours du coton et du monomère en plastique de bonne qualité. Cela peut même être une bouteille en plastique avec des résidus de jus toujours.
Référence: "Recyclage des tissus catalytiques: glycolyse des animaux de compagnie mélangés avec le dioxyde de carbone et l'ammoniac" par Yang Yang, Shriamo Sharma, Carlo di Bernardo, Elisa Rossi, Rodrigo Lima, Fadhil S. Kamounah, Margarita Poderyte, Coste Enepwussen, Gianluca CianCaleoni et Ji-woon, 17 2023,ACS Chimie et ingénierie durable.
Doi: 10.1021 / ACSSUSCHEMENG.3C03114
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