Le plastique est bon marché et léger, et en théorie recyclable, ce qui en fait un choix facile pour l’emballage des aliments et des cosmétiques. Mais il est également potentiellement toxique et biologiquement nocif, ce qui en fait un produit à éviter pour de nombreuses entreprises respectueuses de l’environnement et socialement conscientes au Canada et dans le monde.
La professeure de chimie de l’Ouest Elizabeth Gillies, le professeur de génie mécanique et des matériaux Aaron Price et leurs équipes de recherche ont travaillé avec le partenaire industriel CTK Bio Canada pour développer un nouveau matériau biodégradable à base de chanvre qui pourrait servir de substitut durable aux besoins d’emballage d’une grande variété de produits. .
« En matière d’emballage, le plastique remplace des choses comme le métal et le verre. Ceux-ci sont lourds et coûteux », a déclaré Gillies, qui est également titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les biomatériaux polymères. « Le recyclage du verre n’est pas une activité très rentable et bien que de nombreux plastiques soient potentiellement recyclables, cela ne se produit souvent pas dans la pratique. »
Ce manque de recyclage, aggravé par une crise mondiale de la pollution par les microplastiques, a conduit Gillies et son équipe à trouver un «plastique» dégradable pour résoudre le problème, ou dans ce cas, un produit à base de chanvre.
Le chanvre est une culture agricole durable qui nécessite un minimum de ressources pour pousser. C’est aussi un déchet de l’industrie du cannabis en pleine croissance au Canada, ce qui en fait une ressource gratuite qui serait autrement destinée à un tas de compost ou à la décharge. Ces raisons à elles seules font du chanvre un candidat approprié, mais sa composition structurelle en fait un gagnant incontesté.
« Selon la forme, le chanvre peut avoir une structure fibreuse, qui agit parfaitement comme renfort pour les matériaux », a déclaré Gillies. « Fondamentalement, le chanvre est plus solide et plus malléable que de nombreux autres biomatériaux. »
L’objectif du projet avec CTK Bio était de trouver un proxy pour les plastiques industriels largement utilisés tels que les granulés de polyéthylène haute densité, qui pourraient être introduits directement dans le même processus de fabrication actuellement utilisé pour produire des emballages en plastique. Gillies et ses collaborateurs ont utilisé de la poudre de tige de chanvre moulue pour servir de charge lors de la production d’emballages.
Alors que les propriétés mécaniques comme la résistance et la malléabilité ne sont pas tout à fait les mêmes que les plastiques d’emballage actuels, le nouveau biomatériau se rapproche des qualités nécessaires, selon l’application, et ils présentent une dégradabilité, ce qui est essentiel.
En termes de coût, les biomatériaux sont actuellement plus chers à produire que le plastique, mais les entreprises s’efforcent d’optimiser et de réduire les prix, il est donc prévu que les coûts baissent dans les années à venir à mesure que ces technologies s’améliorent.
Les résultats de l’étude valident le potentiel du nouveau biomatériau à base de chanvre en tant qu’alternative au plastique et ouvrent la porte à de futures collaborations et partenariats avec l’industrie. Ce nouveau biomatériau est décrit dans une nouvelle étude dans le Journal de la science des polymères.
Plus d’information:
Zhengyu Deng et al, Composites biosourcés de copolymères de poly(furanoate de butylène) et de chanvre, Journal de la science des polymères (2023). DOI : 10.1002/pol.20230060