Le PEF déclare la guerre au PET

Les polymères biosourcés, appelés bioplastiques, pourraient constituer une réponse à ce problème. Celui-ci présente des propriétés très similaires à celles des plastiques traditionnels, mais il est fabriqué à partir de matières premières végétales au lieu de pétrole brut. Certains bioplastiques sont en outre biodégradables et permettent un meilleur compostage.

Le groupe de Massimo Morbidelli étudie entre autres le bioplastique appelé polyéthylène furanoate (PEF). Le PEF est chimiquement très proche du PET, mais il est composé à cent pour cent de matières premières renouvelables, comme les déchets forestiers et agricoles. Sa structure moléculaire légèrement différente permet en outre d'améliorer les propriétés du produit : les bouteilles en PEF nécessitent par exemple moins de matériau, sont plus légères et plus stables que leurs concurrentes en PET et permettent de conserver les boissons plus longtemps. Bien que le PEF ne soit pas biodégradable, il peut être recyclé et incinéré de manière écologique, car il n'émet pas de CO₂-Les émissions de CO2 sont faibles.

Si le PEF n'a pas encore réussi à s'imposer sur le marché, c'est surtout à cause de sa production, qui nécessite beaucoup de temps et d'énergie. Les doctorants de l'ETH Jan-Georg Rosenboom et Peter Fleckenstein ont développé, en collaboration avec le professeur de l'ETH Giuseppe Storti, un procédé qui pourrait permettre au PEF de percer sur le marché. Les résultats de leurs recherches ont été publiés hier dans la revue spécialisée Nature Communications.

Une fabrication rapide et efficace sur le plan énergétique

"Notre méthode réduit le temps de fabrication de plusieurs jours à quelques heures. De plus, contrairement aux méthodes précédentes, elle permet d'éviter les décolorations dans le produit final", explique Jan-Georg Rosenboom, qui ajoute : "Au lieu de faire réagir les cha?nes de polymères habituelles en forme de corde avec deux points d'extrémité, nous commen?ons par former des anneaux à partir de ces mêmes cha?nes, qui n'ont donc plus de fin. Ces anneaux peuvent ensuite être polymérisés en PEF de manière beaucoup plus rapide et contr?lée. En effet, aucun sous-produit chimique ne se forme et ne doit être évacué lorsque l'on ouvre les anneaux et qu'on les attache les uns aux autres pour former la corde de polymère finale. La réaction très rapide en quelques minutes permet d'obtenir des produits PEF supérieurs au PET en termes de propriétés matérielles et de réduire les besoins en énergie."

En outre, la méthode d'ouverture de l'anneau permet d'ajuster précisément la qualité du produit, ce qui n'était pas possible avec le procédé de fabrication précédent. De ce fait, la nouvelle méthode pourrait également être intéressante pour la fabrication d'autres types de plastique et de bioplastique. En raison des bonnes propriétés du matériau, le PEF pourrait éventuellement remplacer les matériaux multicouches qui sont difficiles à recycler.

Actuellement, les scientifiques étudient, en collaboration avec l'entreprise Sulzer, comment le nouveau processus pourrait être mis en ?uvre dans la production industrielle de masse. Malgré les nombreux avantages qu'il offre, le PEF ne peut pas résoudre à lui seul tous les problèmes, explique Rosenboom, qui souligne que "la formation et une conscience accrue de la gestion du plastique resteront importantes pour mettre un terme à l'augmentation de la pollution. Cependant, les progrès dans les technologies de fabrication et de recyclage faciliteront la transition vers une société durable."