Les chercheurs de l’Université des femmes d’Ewha en Corée du Sud et de l’UCLA ont fait une découverte qui pourrait transformer notre approche des déchets plastiques et de la production d’hydrogène propre. Ils ont mis au point un procédé innovant permettant de convertir les déchets plastiques mélangés en hydrogène de haute pureté, sans nécessiter les températures extrêmement élevées souvent requises par d’autres méthodes similaires. Cette avancée pourrait offrir une solution plus accessible pour le recyclage de matériaux difficiles.
Un procédé prometteur : Traitement thermique alcalin
Le processus, connu sous le nom de traitement thermique alcalin (ATT), utilise la chaleur ainsi que de l’hydroxyde de sodium pour décomposer les plastics courants, générant ainsi du gaz hydrogène. Cette méthode vise à surmonter deux obstacles majeurs : les températures élevées nécessaires à la gazéification et le tri complexe qui rend le recyclage traditionnel si coûteux. Ces enjeux sont cruciaux, car à l’échelle mondiale, le recyclage du plastique ne représente qu’une fraction de la production totale.
En effet, une étude mentionnée dans le rapport indique qu’en 2022, seulement 9 % des plastiques ont été recyclés. Parallèlement, 40 % des plastiques ont été envoyés vers des décharges, tandis que 34 % ont été incinérés. Ces statistiques deviennent de plus en plus préoccupantes, surtout en considérant que la consommation de plastique devrait passer d’environ 511 millions de tonnes en 2020 à 974 millions de tonnes d’ici 2050.
Le professeur Woo Jae Kim, spécialiste de l’ingénierie chimique à l’Université des femmes d’Ewha, a souligné que les plastiques abandonnés posent un défi de taille en raison de leur nature mixte et de la contamination par des aliments, des étiquettes, ou encore des colorants.
Efficacité et potentiel de l’ATT
Dans des expérimentations en laboratoire, les scientifiques ont utilisé l’ATT pour décomposer des plastiques comme le PET, le PE et le PP, des matériaux parmi les plus courants. Ils ont obtenu un hydrogène de haute pureté avec des rendements similaires à ceux de la pyrolyse et de la gazéification, tout en enregistrant des émissions de carbone directes négligeables.
Si l’ATT peut être mise en œuvre à une échelle plus large, elle pourrait aider les villes et les entreprises à gérer plus efficacement les déchets plastiques difficiles à trier tout en produisant un combustible qui ne libère pas de dioxyde de carbone lors de son utilisation. Cela pourrait signifier moins de déchets envoyés vers les décharges, une diminution de la pollution de l’air causée par l’incinération, et une réduction des coûts liés à la gestion des déchets plastiques.
Récupérer des ressources utiles à partir des ordures mélangées pourrait également rendre les systèmes de gestion des déchets plus efficaces, au lieu d’envoyer les résidus coûteux vers des décharges ou pour incinération. Les chercheurs considèrent l’ATT comme une alternative aux méthodes existantes, la pyrolyse étant plus efficace pour les plastiques triés, tandis que la gazéification nécessite des températures plus élevées et plus d’énergie.
Challenges à relever
Les résultats actuels sont prometteurs, mais il reste des défis à relever avant que ce procédé ne puisse être appliqué au monde réel. En effet, les chercheurs doivent tester des plastiques contaminés afin d’améliorer l’efficacité et de réfléchir à un moyen de recycler l’hydroxyde de sodium utilisé dans le processus. Il est également essentiel de réaliser une analyse prenant en compte l’ensemble du cycle de vie pour évaluer l’empreinte carbone totale, incluant l’énergie et les matériaux impliqués.
Il est crucial que ce procédé fonctionne de manière fiable à une échelle plus grande et qu’il soit économiquement viable pour les responsables de la gestion des déchets, les fabricants, et les fournisseurs d’énergie. Dans l’ensemble, les conclusions des chercheurs laissent envisager que les plastiques pourraient potentiellement devenir une ressource précieuse dans un système énergétique plus propre.
Le professeur Julie Zimmerman, experte en ingénierie chimique et environnementale, a qualifié cette étude d'”idée de réaction potentiellement importante,” tout en notant que les résultats actuels mettent en évidence la faisabilité chimique avant d’aborder les aspects techniques et économiques.
FAQ
Qu’est-ce que l’ATT et en quoi est-il différent des méthodes traditionnelles ?
L’ATT ou traitement thermique alcalin est un nouveau procédé qui réduit la nécessité de hauts niveaux de température et de tri compliqué, ce qui le rend plus accessible par rapport aux méthodes comme la pyrolyse et la gazéification.
Les plastiques couramment recyclés sont-ils tous compatibles avec l’ATT ?
Dans des études préliminaires, l’ATT a été testé avec des plastiques courants tels que le PET, le PE et le PP, montrant de bons résultats. D’autres types de plastiques devront encore être évalués.
Quelle est la prochaine étape pour les chercheurs ?
Les chercheurs doivent tester le procédé sur des plastiques contaminés et réaliser une analyse complète du cycle de vie pour évaluer l’impact environnemental global de l’ATT.
Quel est l’impact potentiel sur les décharges et la pollution de l’air ?
L’ATT pourrait réduire le volume de déchets plastiques destinés aux décharges et diminuer la pollution de l’air issue des incinérations, tout en produisant une source d’énergie propre.
Dans quel cadre est-ce que l’hydrogène produit par l’ATT pourrait être utilisé ?
L’hydrogène produit pourrait être utilisé dans divers secteurs, notamment pour alimenter des véhicules à hydrogène, produire de l’électricité, ou comme matière première dans l’industrie chimique, sans émettre de dioxyde de carbone lors de sa consommation.
