Un procédé convertit PET, PE et PP en hydrogène propre dans un seul réacteur, sans tri des plastiques

Et si les bouteilles, sacs et barquettes mêlés au fond d’une poubelle devenaient une source d’énergie ? Des chercheurs ont réussi à convertir trois plastiques très courants en hydrogène dans un même réacteur, tout en retenant le carbone sous une forme solide.

Un recyclage mondial inefficace face à l’ampleur croissante des déchets plastiques

Le bac jaune donne parfois une impression rassurante. En effet, on pourrait croire que le problème est presque réglé. Pourtant, la réalité reste bien moins brillante. Ainsi, une étude publiée dans Science Advances estime que seulement 9 % des déchets plastiques produits jusqu’en 2015 ont été recyclés. Le reste a fini incinéré, enfoui ou abandonné dans la nature.

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De plus, les données récentes de l’OCDE confirment cette tendance inquiétante. En 2019, seuls 9 % des déchets plastiques ont été recyclés. Par conséquent, le tri reste un obstacle majeur. En effet, les polymères mélangés, souillés ou multicouches compliquent fortement leur valorisation industrielle et ralentissent les chaînes de traitement.

Un procédé innovant capable de traiter plusieurs plastiques sans tri préalable

Dans ce contexte, une équipe américano-sud-coréenne affirme avoir levé ce verrou. Son procédé, décrit dans Proceedings of the National Academy of Sciences, traite ensemble le PET, le polyéthylène et le polypropylène. Ainsi, ces matériaux dominent nos bouteilles et emballages. Surtout, aucun tri par famille n’est requis avant la réaction.

Ensuite, les chercheurs ont baptisé leur méthode traitement thermique alcalin, ou ATT. Dans le réacteur, ils chauffent les plastiques avec de l’hydroxyde de sodium. Dès lors, la matière se transforme en plusieurs produits. Parmi eux, un gaz contient plus de 90 % d’hydrogène, selon leurs résultats.

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Par ailleurs, le carbone ne s’échappe pas sous forme de dioxyde de carbone. Au contraire, le procédé le piège dans des composés solides, notamment du carbonate de sodium. Certes, cela ne garantit pas une neutralité carbone totale. Toutefois, le captage du carbone s’effectue directement pendant la réaction.

Les défis chimiques liés à la résistance du polyéthylène et du polypropylène

D’une part, le PET réagit assez facilement. En effet, sa structure contient des liaisons sensibles aux traitements chimiques. En revanche, le PE et le PP résistent davantage. Leurs longues chaînes de carbone et d’hydrogène offrent peu de points d’accroche. Ainsi, en milieu alcalin, ces polymères très stables réagissent difficilement.

Pour contourner ce problème, les scientifiques ont donc ajouté une étape clé. Ils exposent les plastiques à une oxydation thermique modérée. De cette manière, ce traitement crée des groupes oxygénés sur les chaînes moléculaires. Ces nouveaux sites réactifs facilitent ensuite l’action de l’hydroxyde de sodium sur le PE et le PP.

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Enfin, le procédé fonctionne à une température bien plus basse que certaines techniques classiques. Par conséquent, il réduit les besoins énergétiques. Toutefois, son efficacité dépendra du prétraitement, de la récupération des produits et de la gestion des réactifs à grande échelle.

Une technologie prometteuse confrontée aux défis du passage à l’échelle industrielle

Cependant, les ingénieurs devront relever plusieurs défis. En effet, les déchets réels contiennent des colorants, des colles et des résidus alimentaires. De plus, ils incluent aussi des plastiques absents de l’étude. Il faudra donc évaluer le coût de l’hydroxyde de sodium, la durée de vie des équipements et la valeur des résidus solides obtenus.

Par ailleurs, cette technologie ne remplace pas les efforts de réduction des déchets. Elle ne dispense pas non plus d’améliorer le recyclage mécanique. Néanmoins, elle pourrait offrir une solution pour les mélanges difficiles à traiter. Ainsi, le Programme des Nations unies pour l’environnement rappelle que les déchets plastiques pourraient tripler d’ici 2060 sans action forte.

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Enfin, une perspective intrigue déjà. Les déchets les moins valorisés pourraient alimenter des procédés industriels ou des piles à combustible. Certes, la poubelle ne deviendrait pas propre pour autant. Mais elle pourrait cesser d’être une impasse. Transformer le déchet en hydrogène changera-t-il notre rapport au plastique ?