Combien de types de méthodes de dégradation du plastique connaissez-vous ?

Les plastiques apportent une grande commodité à la vie des gens, mais en même temps, le problème de la pollution de l'environnement devient de plus en plus grave. Comment concilier commodité et protection de l’environnement est devenu un problème commun auquel l’humanité est confrontée dans le monde entier. Aujourd’hui, nous partageons plusieurs méthodes de dégradation du plastique, en espérant vous inspirer.

1, lumière, dégradation de l'oxygène et biodégradation

À l’heure actuelle, les principaux moyens de dégradation des plastiques sont la lumière, la dégradation par l’oxygène et la biodégradation.

Les plastiques photodégradables et dégradables par l'oxygène sont généralement mélangés à des additifs présents dans les plastiques pétrochimiques traditionnels pour accélérer la fragmentation des plastiques sous la lumière ou à des températures plus élevées. Les plastiques photodégradables et dégradés par l’oxygène actuels ne peuvent pas être entièrement dégradés dans un délai contrôlé, et certains plastiques resteront toujours dans l’environnement.

Cependant, la biodégradation suppose que les plastiques soient produits à partir de la biomasse plutôt qu'à partir de matières premières pétrochimiques. L’idéal serait que la biodégradation puisse dégrader à la fois les produits en plastique fabriqués à partir de matériaux pétrochimiques et les produits en plastique fabriqués à partir de matériaux biologiques. Selon les rapports, 83 % des plastiques biodégradables sont en fait des « plastiques compostables », et leur dégradation efficace nécessite une température allant jusqu'à 50 degrés Celsius et 55 % d'humidité, mais l'environnement général est difficile à atteindre de telles conditions.

2. Enzymes capables de « manger » les plastiques à base d'acide polylactique

Des scientifiques suisses ont découvert un nouveau "microbe adapté au froid" capable de décomposer et de digérer différents types de plastique à basse température. Cette découverte constitue une première étape vers le développement de méthodes industrielles plus rentables pour décomposer les plastiques, dans l’espoir d’éliminer à terme la pollution plastique de la planète.

Les scientifiques suisses se sont rendus au Groenland, au Svalbard et dans les régions alpines et arctiques de la Suisse pour échantillonner 19 espèces de bactéries et 15 espèces de champignons trouvées sur du plastique jeté ou intentionnellement enterré. Grâce à des expériences, les scientifiques ont découvert qu'à des températures de 15 degrés, plus de la moitié (56 %) des souches, à savoir 11 champignons et 8 bactéries, digèrent le PUR, et 14 champignons et 3 bactéries digèrent le PBAT et le PLA. Cependant, aucun des micro-organismes n’a été capable de digérer le PE pendant la période de culture de 126-jours.

Par coïncidence, l'équipe de Xu Ting de l'Université de Californie à Berkeley a inventé une nouvelle façon de dégrader les plastiques. Ils enveloppent une enzyme qui peut « manger » le plastique dans des molécules spécifiques, et en quelques semaines seulement, le plastique peut être complètement décomposé sous l'action de températures et d'eau légèrement plus élevées, et de plus, le plastique décomposé deviendra un aliment microbien du sol. , devient véritablement du « plastique compostable ».

3. Des bactéries qui « mâchent » le plastique PET

En 2016, une équipe de recherche dirigée par Yasuhei Oda de l'Université polytechnique des fibres de Kyoto et Kenji Miyamoto de l'Université Keio au Japon a découvert qu'un microbe peut avaler du plastique téréphtalate (PET), un type de plastique fabriqué à partir de produits pétrochimiques.

La bactérie mangeuse de PET s’appelle Sakaibacterium Osaka. Après un examen microbiologique minutieux, l'équipe de recherche japonaise a découvert qu'une bactérie était capable de se développer en grand nombre sur des films PET, c'est pourquoi la bactérie a été nommée Sakai Osaka. Les bactéries peuvent « grignoter » des polymères PET à une température douce de 30 degrés Celsius. Sur cette base, les chercheurs pensent que Sakai pourrait être utilisé pour dégrader le plastique PET.

Cependant, des recherches plus approfondies ont révélé que ces bactéries aiment le PET amorphe, et que la production et l'utilisation réelles de produits en plastique sont du PET cristallisé, de sorte que l'effet de cette bactérie sur la dégradation du PET n'est pas idéal. De plus, les bactéries Sakai dégradent également lentement le plastique dans des conditions environnementales naturelles, et il faut six semaines pour dégrader complètement un petit film plastique. Pour que cette bactérie atteigne le stade pratique, elle doit être encore optimisée avant de pouvoir réellement être utilisée pour nettoyer les déchets plastiques PET dans le monde. Cependant, des chercheurs japonais affirment qu'ils peuvent modifier l'enzyme utilisée par Sakai pour la rendre plus réactive et plus utile.

À cet égard, l'équipe de Wu Bian de l'Institut de microbiologie de l'Académie chinoise des sciences a mené des recherches pour optimiser les enzymes nécessaires aux bactéries Sakai pour dégrader les plastiques PET, et a obtenu une enzyme repensée avec une stabilité considérablement améliorée, ce qui a augmenté l'efficacité de la dégradation. de bactéries Sakai aux films PET de 300 fois. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le numéro de janvier 2021 de la revue de l’American Chemical Society Catalysis.

4, recherche et développement de plastiques autodégradables

Le prochain niveau de stratégie pour dégrader les plastiques consiste à développer et à produire des plastiques capables de se dégrader eux-mêmes, et à cet égard, les chercheurs chinois ont fait des progrès.

L'Université de technologie de Chine méridionale, China Guangdong Juyi New Materials Co., Ltd. et une société chilienne développée conjointement pour utiliser l'alcool polyvinylique comme matière première principale des sacs à provisions solubles dans l'eau seront mis en production sur le marché, la Chine en est responsable. pour la production de matières premières, fournir un support technique, la société chilienne est responsable du marché des produits et des ventes. À l'avenir, les matières premières des sacs à provisions continueront d'être la principale base de production à Qingyuan, dans le Guangdong, et les sacs à provisions seront fabriqués au Chili ou ailleurs et vendus dans le monde.

Ce sac à provisions soluble dans l'eau a une capacité de charge élevée et une solubilité dans l'eau froide, adapté à une utilisation dans un environnement sans eau, et peut « disparaître » lorsqu'il rencontre l'eau après utilisation, sans pollution. Un sachet PVA soluble dans l'eau, dégradation seulement 5 minutes. Il s'agit évidemment d'une avancée majeure dans la dégradation des sacs en plastique, et le monde, y compris la Chine, compte un certain nombre d'universités et d'entreprises qui développent cette technologie, car l'application réelle du marché peut prendre encore un certain temps.

En outre, il existe des plastiques biodégradables sur le marché, mais en réalité, la dégradation complète n'est toujours pas satisfaisante, de sorte que la recherche et l'application de la dégradation du plastique constitueront un défi continu et majeur pour l'humanité.

La production mondiale de plastique depuis 2000 est égale à la production totale de plastique de toutes les années précédant 2000, et un tiers du plastique finit dans la nature. Rien qu’en 2016, environ 100 millions de tonnes de déchets plastiques ont fini dans la nature.

"Le plastique ne pollue pas seulement les cours d'eau océaniques et met en danger la vie aquatique, il est également présent dans le corps de chacun." Le directeur général mondial du WWF, Marco Lambertini, a déclaré que la pollution plastique est un problème mondial urgent et que cette découverte devrait être prise au sérieux par les gouvernements du monde entier. Il a exhorté les gouvernements, les entreprises et les consommateurs à travailler ensemble pour élaborer des dispositions internationales visant à prendre des mesures pour lutter contre le plastique. pollution à la source.