Les vers nous aident à améliorer la gestion des plastiques de demain
Depuis plus de 50 ans, la mauvaise gestion des déchets plastiques pose une menace de plus en plus sérieuse pour la santé humaine et l’environnement. Si les plastiques d’aujourd’hui, en particulier les emballages plastiques, sont partout autour de nous, les inconvénients de l’économie actuelle fondée sur les matières plastiques deviennent chaque jour plus manifestes. Si les tendances actuelles de production et de gestion des déchets se poursuivent, selon les estimations, à l’horizon 2050, le volume de déchets plastiques dans les décharges ou dans l’environnement naturel atteindra 12 milliards de tonnes métriques. Sous l’effet de la forte demande de procédés de production et de dégradation des plastiques durables, des efforts importants ont été consentis pour isoler et identifier des micro-organismes uniques capables d’utiliser les plastiques comme source de carbone. Pourtant, malgré les données empiriques obtenues, les taux de biodégradation demeurent très faibles. Le projet SOLFORPLAS, financé par l’UE, a mis en œuvre des outils biologiques de pointe, notamment des procédés de fermentation et d’analyse, en combinaison avec des méthodes d’avant-garde dans le domaine de la recherche en microbiologie industrielle, en vue d’étudier la biodégradation des plastiques. La recherche a été entreprise avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie. La stratégie innovante de SOLFORPLAS combine une extrudeuse et un bioréacteur; elle intègre des traitements physiques, chimiques et biologiques, qui imitent le processus de biodégradation tout entier à l’œuvre dans les vers, en tant que solution à la pollution plastique.
Une étape cruciale dans le domaine du recyclage des plastiques
Le polymère testé dans le cadre de SOLFORPLAS, à savoir le polyéthylène, a été prédégradé avec succès à l’aide d’un traitement physico-chimique, qui par ailleurs est respectueux de l’environnement. En raison du traitement appliqué, les résultats ont enregistré une réduction du poids moléculaire et une augmentation de l’indice carbonyle (oxydation) du polymère. Ainsi, les longues chaînes de carbone ont été brisées efficacement et la structure chimique a été oxydée, ce qui a permis leur dépolymérisation ultérieure par le micro-organismes. «Il s’agit d’un aspect extrêmement important car aucun micro-organisme n’est capable de dégrader le polyéthylène non traité par lui-même. Le polymère doit donc être prétraité avant d’être exposé aux micro-organismes», explique Gemma Buron-Moles, coordinatrice du projet. La caractérisation et l’optimisation des procédés de dégradation des plastiques les plus efficaces susciteront indubitablement un intérêt commercial pour les industries. Qui plus est, le produit final issu de la biodégradation sera une biomasse sous forme de protéine unicellulaire, un substitut écologique et durable visant à compléter les régimes alimentaires humains ou l’alimentation pour animaux (source de protéines dans la chimie verte), permettant de boucler la boucle d’un processus d’économie circulaire.
Rapprocher la biodégradation pilote durable du stade de la commercialisation
«La recherche appliquée peut déboucher sur des connaissances brevetables, qui peuvent avoir des retombées importantes sur l’industrie», fait remarquer Gemma Buron-Moles. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour exploiter les résultats à des fins commerciales. L’équipe a recensé les applications commerciales possibles, et l’utilisation potentielle de ses résultats pourrait prendre la forme d’une coopération scientifique et technologique avec les industries vertes afin de développer une ligne pilote de biodégradation des plastiques qui met à profit sa technique d’extrusion et son expertise. L’intérêt industriel manifesté pour les résultats de SOLFORPLAS se reflète également dans la collaboration avec Polymer Char, en Espagne, une société forte de 30 ans d’expérience dans la caractérisation des polymères, qui a analysé les échantillons en ayant recours à la technique de chromatographie par perméation de gel. Par conséquent, le potentiel de commercialisation des résultats du projet est très élevé et pourrait s’avérer très intéressant pour les entreprises et industries actives dans le recyclage et le retraitement des plastiques. «Notre contribution à la résolution de cette problématique majeure devrait avoir d’importantes retombées, sous la forme de publications de haut niveau, en attirant l’attention des médias et en suscitant une prise de conscience sociale du problème, notamment en offrant une perspective générale des problèmes de santé qui y sont associés», déclare Gemma Buron-Moles. Les publications produites dans le cadre de SOLFORPLAS sont en cours préparation.
Mots‑clés
SOLFORPLAS, plastiques, biodégradation, déchets plastiques, recyclage des plastiques, vers, polyéthylène, dépolymérisation, biomasse
