— Teerasak Ladnongkhun / Shutterstock.com

De récentes recherches ont suggéré une nouvelle stratégie pour recycler les plastiques. S’inspirant de mécanismes naturels, celle-ci permettrait de traiter efficacement ces matériaux non biodégradables s’accumulant à un rythme alarmant.

Une méthode inspirée par la nature

Constituées de longues chaînes de molécules (ou monomères), les protéines font partie des principaux éléments constitutifs de la vie. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Advanced Materials, des chercheurs suisses se sont inspirés de la façon dont celles-ci étaient naturellement décomposées et réassemblées sans que les acides aminés les composant ne soient altérés, afin de proposer une méthode potentielle de recyclage des polymères synthétiques.

« Une protéine est comme un collier de perles, représentant chacune un acide aminé », explique Simone Giaveri, spécialiste des matériaux à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). « Chaque perle a une couleur différente, et la séquence de couleurs détermine la structure de la chaîne et par conséquent ses propriétés. Dans la nature, les chaînes de protéines se décomposent en acides aminés constitutifs, que les cellules réarrangent pour former de nouvelles protéines. Elles créent de nouveaux colliers de perles avec une séquence de couleurs différente. »

Lors de tests en laboratoire, l’équipe a pu diviser des protéines sélectionnées en acides aminés, qui ont été assemblés afin d’en créer de nouvelles possédant des structures et des usages différents. Dans un cas, elle a transformé des protéines de soie en protéine fluorescente verte, utilisée comme traceur lumineux dans la recherche biomédicale. Malgré ces importantes manipulations, la qualité des protéines produites restait constante.

Représentation schématique des expériences réalisées — © Giaveri et al. / Advanced Materials 2021

Plusieurs obstacles à surmonter

Bien qu’il existe des différences majeures entre les polymères naturels et synthétiques, l’équipe estime que les processus impliqués pourraient être adaptés et appliqués aux plastiques. Ce qui permettrait d’optimiser leur recyclage et d’allonger significativement la durée de vie de ce type de matériaux.

Le développement et la mise à l’échelle de la technologie nécessaire demanderont cependant du temps. « Cela nécessitera une façon de penser radicalement différente », estime Francesco Stellacci, co-auteur de l’étude. « Les polymères sont des colliers de perles, mais les polymères synthétiques sont principalement constitués de perles de même couleur. Actuellement, il n’existe aucun moyen efficace d’assembler des polymères synthétiques à partir de perles de différentes couleurs de manière à contrôler leur séquence. »

Les plastiques dits « biodégradables » générant également des résidus polluants devant être stockés ou enterrés une fois le processus de recyclage terminé, avec les répercussions habituelles sur l’environnement, une telle approche contribuerait également à remédier à cette situation.

Pousser le recyclage à l’extrême

Les chercheurs estiment qu’en l’espace de 70 ans, un humain jette en moyenne près de 2 tonnes de plastique, ce qui représente une quantité catastrophique de déchets si l’on considère que la planète compte actuellement près de 8 milliards d’habitants.

Bien que des progrès soient régulièrement effectués dans la lutte contre ce type pollution, ceux-ci sont loin d’être suffisants. Un changement radical de mentalité et d’approche s’impose si nous voulons empêcher les plastiques de nuire davantage à l’environnement et à notre santé.

« À l’avenir, la durabilité impliquera de pousser le recyclage à l’extrême, en jetant un grand nombre d’objets différents ensemble et en recyclant le mélange pour produire chaque jour un nouveau matériau », déclare Stellacci. « Ce que fait déjà la nature. »

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