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May 13, 2024

Les plastiques biodégradables sont compostables dans votre jardin

Les plastiques biodégradables sont compostables dans votre jardin : Nous utilisons des plastiques dans presque tous les aspects de notre vie. Ces matériaux sont peu coûteux à fabriquer et incroyablement stables. Le problème vient quand nous avons fini

Les plastiques biodégradables sont compostables dans votre jardin : Nous utilisons des plastiques dans presque tous les aspects de notre vie. Ces matériaux sont peu coûteux à fabriquer et incroyablement stables. Le problème survient lorsque nous n’utilisons plus de plastique : il peut persister dans l’environnement pendant des années. Au fil du temps, le plastique se décompose en fragments plus petits, appelés microplastiques, qui peuvent poser d’importants problèmes environnementaux et sanitaires.

La meilleure solution serait d’utiliser des plastiques d’origine biologique qui se biodégradent, mais bon nombre de ces bioplastiques ne sont pas conçus pour se dégrader dans des conditions de compostage domestique. Ils doivent être traités dans des installations commerciales de compostage, qui ne sont pas accessibles dans toutes les régions du pays.

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Washington a développé de nouveaux bioplastiques qui se dégradent dans le même temps qu’une peau de banane dans un bac à compost de jardin. Ces bioplastiques sont entièrement fabriqués à partir de cellules de cyanobactéries bleu-vert en poudre, également connues sous le nom de spiruline. L’équipe a utilisé la chaleur et la pression pour donner à la poudre de spiruline différentes formes, la même technique de traitement utilisée pour créer des plastiques conventionnels. Les bioplastiques de l’équipe UW ont des propriétés mécaniques comparables à celles des plastiques à usage unique dérivés du pétrole.

L'équipe a publié ces résultats le 20 juin dans Advanced Functional Materials.

"Nous étions motivés à créer des bioplastiques à la fois bio-dérivés et biodégradables dans nos jardins, tout en étant traitables, évolutifs et recyclables", a déclaré l'auteure principale Eleftheria Roumeli, professeure adjointe de science et d'ingénierie des matériaux à l'UW. « Les bioplastiques que nous avons développés, en utilisant uniquement de la spiruline, ont non seulement un profil de dégradation similaire à celui des déchets organiques, mais sont également en moyenne 10 fois plus résistants et plus rigides que les bioplastiques à base de spiruline précédemment rapportés. Ces propriétés ouvrent de nouvelles possibilités pour l’application pratique des plastiques à base de spiruline dans diverses industries, notamment les emballages alimentaires jetables ou les plastiques ménagers, tels que les bouteilles ou les barquettes.

Les chercheurs ont choisi d’utiliser la spiruline pour fabriquer leurs bioplastiques pour plusieurs raisons. Tout d’abord, il peut être cultivé à grande échelle car les gens l’utilisent déjà pour divers aliments et cosmétiques. De plus, les cellules de spiruline séquestrent le dioxyde de carbone au fur et à mesure de leur croissance, faisant de cette biomasse une matière première neutre en carbone, ou potentiellement négative en carbone, pour les plastiques.

"La spiruline possède également des propriétés ignifuges uniques", a déclaré l'auteur principal Hareesh Iyer, doctorant en science et ingénierie des matériaux à l'UW. « Lorsqu’il est exposé au feu, il s’éteint instantanément, contrairement à de nombreux plastiques traditionnels qui brûlent ou fondent. Cette caractéristique de résistance au feu rend les plastiques à base de spiruline avantageux pour les applications où les plastiques traditionnels peuvent ne pas convenir en raison de leur inflammabilité. Un exemple pourrait être celui des racks en plastique dans les centres de données, car les systèmes utilisés pour maintenir les serveurs au frais peuvent devenir très chauds.

La création de produits en plastique implique souvent un processus qui utilise la chaleur et la pression pour donner au plastique la forme souhaitée. L'équipe UW a adopté une approche similaire avec ses bioplastiques.

"Cela signifie que nous n'aurions pas besoin de repenser entièrement les lignes de fabrication si nous voulions utiliser nos matériaux à l'échelle industrielle", a déclaré Roumeli. « Nous avons supprimé l'un des obstacles courants entre le laboratoire et la mise à l'échelle pour répondre à la demande industrielle. Par exemple, de nombreux bioplastiques sont fabriqués à partir de molécules extraites de la biomasse, comme les algues, et mélangées à des modificateurs de performance avant d'être coulées dans des films. Ce processus nécessite que les matériaux soient sous la forme d’une solution avant le moulage, ce qui n’est pas évolutif.

D'autres chercheurs ont utilisé la spiruline pour créer des bioplastiques, mais les bioplastiques des chercheurs de l'UW sont beaucoup plus résistants et plus rigides que les tentatives précédentes. L'équipe UW a optimisé la microstructure et la liaison au sein de ces bioplastiques en modifiant leurs conditions de traitement, telles que la température, la pression et le temps passé dans l'extrudeuse ou la presse à chaud, et en étudiant les propriétés structurelles des matériaux résultants, notamment leur résistance, leur rigidité et leur ténacité.