Des bouteilles en plastique dans les moteurs d’avion. © PxHere

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Bientôt des avions propulsés au plastique recyclé ?

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Plus de 50 millions de tonnes de PET, le plastique qui compose les bouteilles, sont produites chaque année. Du plastique qui finit bien souvent dans la nature. Deux chercheurs chinois ont trouvé une méthode écologique pour le transformer en biocarburant avec, qui plus est, de meilleures performances.

Le transport aérien représente 2,8 % des émissions de CO2 dans le monde et ce chiffre est en croissance ininterrompue. L'association du transport aérien international (Iata) prévoit ainsi une multiplication par deux du trafic d'ici 2037. Hélas, contrairement à la voiture, l'avion électrique n'est pas encore pour demain, et il sera limité aux courtes distances en raison du poids des batteries. Quant aux agrocarburants, ils entrent en concurrence avec d'autres usages de la terre et de la biomasse, leurs caractéristiques ne sont pas parfaitement adaptées aux avions. Parallèlement, le monde croule sous les déchets plastique : 10 tonnes de plastique sont produites chaque seconde dans le monde dont à peine 9 % sont recyclés, selon l'ONU.

Un procédé écologique avec 98 % de rendement

Hao Tang et Ning Li, deux chercheurs de l'Institut de Chimie et Physique de Dalian en Chine, ont trouvé un moyen de résoudre les deux problèmes en même temps. Ils ont mis au point une méthode pour convertir le PET, un des plastiques les plus courants et largement utilisé dans les bouteilles, en hydrocarbures cycliques et composés aromatiques, idéalement réutilisables pour la fabrication de biodiesel. Leur étude a été publiée en avril dans la revue Green Chemistry.

La séparation du polytéréphtalate d'éthylène (PET) en hydrocarbures cycliques à chaînes C6-C7. © Hao Tang et al, Green Chemistry, 2019

Le PET des bouteilles en plastique est d'abord décomposé en téréphtalate de diméthyle (DMT) à l'aide de méthanol. Une fois refroidi, le DMT se dépose sous forme solide et peut être facilement séparé, ce qui permet de réutiliser le méthanol restant. Le DMT est ensuite converti en diméthyle cyclohexane-1,4-dicarboxylate (DMCD), puis en cycloalcanes et molécules aromatiques simples par hydrogénation suivie d'une hydrodésoxygénation (HDO). Ces conversions catalytiques, similaires aux réactions standard, sont donc faciles à mettre en œuvre industriellement, soulignent les chercheurs. Les deux étapes finales sont réalisées sans solvant avec un procédé entièrement « vert » impliquant une catalyse à l'aide de métaux nobles (cuivre et ruthénium). Le tout avec un excellent rendement de conversion de 98,4 % en moyenne.

Prévenir les fuites de carburant

« Par rapport aux chaînes linéaires des agrocarburants issus de végétaux, les chaînes cycliques issues du PET offrent un indice élevé d'octane et une densité plus forte », explique Ning Li. Les hydrocarbures obtenus peuvent ainsi être utilisés seuls ou mélangés à d'autres biocarburants pour améliorer leur densité et donc réduire leur volume dans le réservoir. Second avantage : les composés aromatiques préviennent les fuites de carburant. En effet, ces molécules sont absorbées par les joints en polymère, ce qui entraîne leur expansion et compense la lixiviation causée par les autres molécules contenues dans le carburant. Pour des raisons de sécurité, il est ainsi obligatoire d'inclure entre 8 % et 25 % de composés aromatiques dans les carburants pour avion.

Une nouvelle filière de recyclage pour le PET

Reste à mettre en place une filière de recyclage suffisamment importante pour obtenir une masse significative de déchets plastique. Ning Li a ainsi calculé pour Futura qu'il faudrait 1,527 kg de bouteilles en plastique pour produire un litre de biocarburant. L'invention permettra donc plus à se débarrasser du PET, un plastique non biodégradable, qu'à alimenter le trafic aérien au niveau mondial. Utilisé comme additif, il offre toutefois des perspectives prometteuses grâce à sa simplicité de mise en œuvre.

  • 50 millions de tonnes de plastique PET sont produites chaque année dans le monde.
  • Des chercheurs ont mis au point un méthode pour dégrader ce plastique en hydrocarbures cycliques et composés aromatiques utilisables comme biocarburant.
  • Ces molécules présentent aussi l’avantage de prévenir les fuites de carburant.
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