Des chercheurs singapouriens ont récemment dévoilé une nouvelle méthode prometteuse de recyclage permettant de transformer les feuilles d’ananas en un aérogel permettant de conserver plus longtemps les fruits et les légumes, et capable d’absorber les produits chimiques toxiques contenus dans les eaux usées.
Un matériau particulièrement polyvalent
Les technologies prolongeant la durée de vie des aliments périssables pourraient nous aider à limiter grandement les quantités d’aliments gaspillées. Après avoir passé des années à développer des matériaux écologiques à partir de marc de café ou de débris de canne à sucre, les chercheurs de l’Université nationale de Singapour sont parvenus à concevoir un matériau extrêmement prometteur à base de feuilles d’ananas recyclées dont les usages seraient multiples.
« Ces éco-aérogels fabriqués à partir de fibres de feuilles d’ananas sont très polyvalents », explique le professeur Duong Hai-Min. « Ils possèdent des propriétés absorbantes et se révèlent également efficaces pour l’isolation thermique et phonique. Nous avons également démontré leurs applications potentielles dans la conservation des aliments et le traitement des eaux usées. C’est un grand pas vers l’agriculture durable et la gestion des déchets, ainsi qu’une source de revenus supplémentaire pour les agriculteurs. »
Le processus commence par le broyage et le mélange des fibres des feuilles d’ananas dans l’eau, tout en ajoutant de petites quantités de produits chimiques non toxiques. Ce mélange est ensuite maturé, congelé et lyophilisé pour créer un aérogel, qui est ensuite traité avec du charbon actif en poudre. Cette dernière étape clé permet à l’aérogel d’absorber efficacement le gaz d’éthylène, l’hormone qui régit le processus de maturation des fruits et légumes.
Moins de gaspillage alimentaire
« De grandes quantités de produits agricoles frais sont jetées en raison d’installations de stockage et de traitement post-récolte inadéquates, ainsi que de systèmes de transport inefficaces ou perturbés », explique le professeur Phan-Thien, auteur principal de l’étude. « Par conséquent, la réduction des déchets peut grandement contribuer à réduire les gaspillages. Dans nos expériences en laboratoire, les éco-aérogels modifiés avec du charbon actif ont pu retarder le processus de dégradation d’au moins 14 jours. »
Si les chercheurs ont produit d’autres aérogels en utilisant d’autres matières premières grâce à des variantes de cette technique, ils affirment que ceux fabriqués à partir de feuilles d’ananas présentent les propriétés mécaniques les plus fortes.
« L’éco-aérogel modifié peut absorber six fois plus d’éthylène que les absorbants commerciaux à base de permanganate de potassium. C’est également une méthode plus sûre que l’utilisation conventionnelle d’agents oxydants puissants, et plus efficace que les pulvérisations de produits chimiques non toxiques, pour la conservation des aliments », ajoute le scientifique.
Traiter efficacement les eaux usées
Ce matériau innovant peut également être recouvert de diéthylènetriamine, un produit chimique qui le transforme en filtre pour les eaux usées, et lui permet d’éliminer les ions de nickel avec une efficacité quatre fois supérieure à celle des solutions conventionnelles.
« En raison de leur grande porosité, les éco-aérogels sont très efficaces pour éliminer les ions métalliques, même dans les solutions diluées où leur quantité est faible », avance Duong. « Le processus de traitement est simple, moins coûteux et ne génère pas de déchets secondaires. Les éco-aérogels peuvent aussi être facilement débarrassés des ions métalliques absorbés et être réutilisés plusieurs fois, ce qui réduit encore les coûts. »
L’équipe a déposé un brevet pour le nouvel aérogel, et note que le matériau pourrait constituer une solution bon marché pour la conservation des aliments et le traitement des eaux usées (avec un coût au mètre carré compris entre 20 et 35 euros).