Et si nous pouvions résoudre le problème mondial des déchets plastiques et aider l’industrie des transports avec la même technologie ?
C’est exactement ce que fait une équipe de scientifiques du laboratoire national Ames du ministère américain de l’Énergie. L’équipe, dirigée par Aaron Sadow et Wenyu Huang, a récemment développé un processus de conversion chimique permettant de produire du diesel à partir de déchets plastiques.
Les plastiques sont des matériaux importants dont les propriétés mènent à de nombreuses applications, notamment le stockage sûr des aliments, l’électronique légère et les équipements médicaux sanitaires. Parmi ses nombreuses utilisations, les produits en plastique jetables sont un choix populaire car ils sont moins coûteux à fabriquer et à transporter que les produits fabriqués à partir d’autres matériaux plus lourds ou délicats.
Les déchets issus de ces « produits à usage unique » constituent le principal problème du plastique. Les plastiques jetés durent des milliers d’années dans les décharges, et leur dégradation partielle et leur mauvaise gestion des déchets ont entraîné le lessivage du plastique dans l’environnement naturel ainsi que dans notre eau potable et notre nourriture, provoquant ainsi des dangers pour la faune et les humains.
« Nous convergeons vers une crise aggravée par les émissions ayant un impact sur la qualité de l’air et le changement climatique, ce qui nous oblige à utiliser nos ressources naturelles plus efficacement, y compris les ressources fossiles utilisées pour fabriquer des plastiques et des carburants liquides, a déclaré Sadow. « Mais en considérant l’énergie de manière globale et les carburants, produits chimiques et matériaux, ainsi que leur approvisionnement naturel, nous pouvons concevoir des solutions durables à nos problèmes de déchets plastiques et d’énergie.
Les secteurs des transports, de la fabrication, de la construction et de l’agriculture dépendent largement du diesel pour fournir de l’électricité à la demande, créer des biens et transporter des produits et des personnes à travers le monde. Les scientifiques travaillent notamment à améliorer la durabilité et à réduire les impacts environnementaux de l’industrie des transports en explorant des sources de carburants alternatives comme ce diesel dérivé du plastique.
L’équipe a développé un processus en une seule étape qui transforme directement les déchets plastiques en diesel. « Il y a un avantage concurrentiel à fabriquer du plastique à partir du plastique si l’on peut contourner les énormes raffineries, et c’est exactement ce que fait notre technologie », a expliqué Sadow.
Comparaison entre le diesel fabriqué à partir de déchets plastiques et le diesel à faible teneur en soufre provenant d’une station-service locale. Crédit : Laboratoire national Ames du Département américain de l’énergie
Le procédé qu’ils ont développé est basé sur la catalyse, qui consiste à utiliser un certain produit chimique (un catalyseur) pour aider à briser les polymères qui forment les déchets plastiques. Sadow a expliqué que les catalyseurs conventionnels créent une variété de produits qui doivent passer par des processus de séparation à forte intensité énergétique pour fabriquer des produits utiles. Les catalyseurs utilisés dans le procédé Ames Lab sont toutefois sélectifs dans la manière dont ils décomposent les polymères. Cette sélectivité signifie que le produit chimique souhaité provient directement de la réaction, en l’occurrence le carburant diesel.
Ce processus de production de diesel est plus respectueux de l’environnement et plus efficace que la production de diesel à partir de pétrole brut. Il en résulte également un diesel à combustion plus propre. Le diesel est plus propre car il ne contient pas de soufre. « Il est difficile d’éliminer le soufre du pétrole brut. C’est une partie coûteuse du processus de raffinage », a déclaré Huang. « Le plastique ne contient pas de soufre car il est déjà raffiné. »
Ce diesel plus propre peut aider l’industrie des transports en réduisant les émissions et en offrant une alternative aux combustibles fossiles. Simultanément, moins de plastiques seront envoyés dans les décharges et rejetés dans l’environnement.