Catégories
Médecine Alternative

Un nouveau catalyseur imite les processus naturels pour décomposer les plastiques

Bien que le recyclage des plastiques ne soit pas une science nouvelle, les processus actuels n'en valent pas la peine sur le plan économique – les déchets de plastique sont «recyclés» en matériaux de qualité inférieure et moins utiles. C’est un défi qui continue d’être un obstacle pour faire face à une crise mondiale croissante de la pollution des plastiques à usage unique.

Une équipe multi-institutionnelle de scientifiques dirigée par le laboratoire Ames du département américain de l'Énergie a mis au point un catalyseur unique en son genre capable de traiter les plastiques polyoléfiniques tels que le polyéthylène et le polypropylène, des types de polymères largement utilisés dans des choses comme l'épicerie en plastique. sacs, pots à lait, bouteilles de shampoing, jouets et contenants alimentaires. Le processus aboutit à des composants uniformes et de haute qualité qui peuvent être utilisés pour produire des carburants, des solvants et des huiles lubrifiantes, des produits qui ont une grande valeur et pourraient potentiellement transformer ces plastiques et d'autres plastiques usagés en une ressource inexploitée.

«Nous avons fait un grand pas en avant avec ce travail», a déclaré Aaron Sadow, scientifique au laboratoire Ames et directeur de l’Institute for Cooperative Upcycling of Plastics (iCOUP). «Nous avons émis l'hypothèse que nous pourrions emprunter à la nature et imiter les processus par lesquels les enzymes décomposent avec précision les macromolécules comme les protéines et la cellulose. Nous y sommes parvenus et nous sommes ravis de poursuivre l’optimisation et le développement de ce processus. »

Le processus unique repose sur la technologie des nanoparticules. Le scientifique d'Ames Lab, Wenyu Huang, a conçu une nanoparticule de silice mésoporeuse constituée d'un noyau de platine avec des sites catalytiques actifs, entourés de longs pores de silice, ou canaux, à travers lesquels les longues chaînes de polymère se faufilent jusqu'au catalyseur. Avec cette conception, le catalyseur est capable de retenir et de cliver les chaînes polymères plus longues en morceaux plus courts et uniformes qui ont le plus de potentiel d'être recyclés en nouveaux produits finaux plus utiles.

«Ce type de processus de catalyse contrôlée n'a jamais été conçu à partir de matériaux inorganiques», a déclaré Huang, qui se spécialise dans la conception de nano-catalyseurs structurellement bien définis. «Nous avons pu montrer que le processus catalytique est capable d'effectuer plusieurs étapes de déconstruction identiques sur la même molécule avant de la libérer.

Les mesures de Fred Perras, expert en RMN à l'état solide du laboratoire Ames, ont permis à l'équipe d'examiner l'activité du catalyseur à l'échelle atomique et ont confirmé que les longues chaînes de polymère se déplaçaient facilement à travers les pores du catalyseur de la manière qui ressemblait aux processus enzymatiques que les scientifiques cherchaient à imiter. .

Cette recherche sera élargie et poursuivie sous la direction de l'Institut pour le recyclage coopératif des plastiques (iCOUP), dirigé par le laboratoire Ames. iCOUP est un centre de recherche sur la frontière énergétique composé de scientifiques du laboratoire Ames, du laboratoire national d'Argonne, de l'UC Santa Barbara, de l'Université de Caroline du Sud, de l'Université Cornell, de l'Université Northwestern et de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.

Sources:
Laboratoire Ames

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *