Un groupe de chercheurs d’universités thaïlandaises et malaisiennes ont collaboré pour développer un film unique qui est bon pour l’environnement et peut se décomposer naturellement. Ils ont fabriqué ce film à partir de restes de tiges d’ananas, ce qui permet de réduire l’utilisation de films plastiques nocifs. Ce nouveau film a le potentiel d’être utilisé comme matériau d’emballage, contribuant à une manière plus durable de faire des affaires et de promouvoir une économie circulaire.
Dans l’étude publiée dans Membranes, professeur agrégé Taweechai Amornsakchai de l’Université Mahidol, en Thaïlande, a dirigé son équipe de chercheurs pour développer avec succès un film d’amidon biodégradable dérivé de déchets de tiges d’ananas, offrant une alternative durable aux films à base de pétrole non biodégradables couramment utilisés pour des applications à usage unique qui ne nécessitent une grande résistance. L’ingrédient clé utilisé dans ce film est l’amidon à haute teneur en amylose extrait des tiges d’ananas, qui sert de matrice pour le matériau. Pour améliorer sa ductilité et sa flexibilité, du glycérol et de l’acide citrique ont été incorporés comme additifs.
En maintenant une teneur fixe en glycérol de 25 %, les chercheurs ont expérimenté différents niveaux d’acide citrique, allant de 0 % à 15 % en poids d’amidon. Cette approche a permis la préparation de films avec un large éventail de propriétés mécaniques, répondant à diverses exigences d’application. Au fur et à mesure que la concentration d’acide citrique augmentait, le film résultant présentait une nature plus molle et plus faible tout en démontrant un allongement accru au point de fracture. Les propriétés mécaniques des films couvraient une large gamme, allant d’une résistance d’environ 21,5 MPa avec un allongement de 2,9 %, à une résistance d’environ 6,8 MPa avec un allongement de 35,7 %.
Pour mieux comprendre la structure des films, une analyse par diffraction des rayons X a été réalisée, révélant une nature semi-cristalline. De plus, les films présentaient des propriétés de résistance à l’eau souhaitables et la capacité d’être thermosoudées, ouvrant des applications potentielles en tant que matériaux d’emballage. Pour montrer la viabilité du film à usage unique, un exemple d’emballage à usage unique a été démontré avec succès, soulignant sa praticité et sa polyvalence.
Afin de valider la biodégradabilité du matériau, un essai d’enfouissement dans le sol a été réalisé. Les résultats ont confirmé sans équivoque que le film d’amidon était biodégradable, car il se désintégrait complètement en particules inférieures à 1 mm dans un laps de temps remarquablement court d’un mois. Cette caractéristique prometteuse suggère que le film a le potentiel d’atténuer de manière significative l’impact environnemental négatif associé à la persistance de matériaux non biodégradables.
Le développement de ce film d’amidon biodégradable à partir de déchets de tiges d’ananas est extrêmement prometteur pour répondre aux préoccupations croissantes concernant la prolifération des matériaux d’emballage non biodégradables. En utilisant un sous-produit agricole abondant et renouvelable, les chercheurs ont non seulement offert une alternative écologique, mais ont également contribué à l’utilisation efficace des ressources et à la réduction des déchets. De plus, l’incorporation d’additifs de glycérol et d’acide citrique permet de personnaliser les propriétés mécaniques du film, ce qui lui permet de répondre à un large éventail d’applications où les exigences de résistance ne sont pas excessivement exigeantes.
Cette étude constitue une étape importante dans la recherche de matériaux durables pour des applications à usage unique, mettant en valeur le potentiel des films biodégradables dérivés de déchets agricoles. Les résultats soulignent l’importance d’explorer des approches innovantes pour relever les défis environnementaux et soulignent la faisabilité de la transition des matériaux à base de pétrole vers des alternatives renouvelables. Alors que la demande de solutions respectueuses de l’environnement ne cesse d’augmenter, le développement de films d’amidon biodégradables à partir de déchets de tiges d’ananas représente une contribution notable au domaine des matériaux durables et ouvre la voie à un avenir plus vert et plus durable.
Plus d’information:
Atitiya Namphonsane et al, Toward a Circular Bioeconomy: Exploring Pineapple Stem Starch Film as a Plastic Substitut in Single Use Applications, Membranes (2023). DOI : 10.3390/membranes13050458
Fourni par l’Université de Newcastle à Singapour