Une technologie enzymatique innovante pour gérer les déchets plastiques
Les déchets plastiques non recyclables posent un défi environnemental et économique de plus en plus important. L’UE-28 génère plus de 27 millions de tonnes de déchets plastiques par an, dont seuls 31 % sont recyclables. Pour endiguer l’énorme charge environnementale des plastiques non recyclés, le projet ENZYCLE, financé par l’UE, a concentré ses recherches sur le développement de solutions innovantes à base d’enzymes destinées à dégrader les plastiques actuellement non recyclables, notamment les microplastiques présents dans les eaux usées.
Focus sur les fractions de plastiques non recyclées
Le projet s’était fixé pour principal objectif de valoriser les fractions de plastiques non recyclées par des processus de dégradation enzymatique. Il se proposait notamment de cibler le polytéréphtalate d’éthylène (PET) et les polyoléfines, telles que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP) des barquettes, des contenants à double coque et des emballages en PET multicouches de post-consommation, autant de produits difficilement recyclables par les processus conventionnels. ENZYCLE a utilisé diverses enzymes, notamment la cutinase de compost de branche à feuille (LCC pour leaf-branch compost cutinase) et la polyester hydrolase dérivée du métagénome (PHL7). Les deux enzymes ont démontré une forte activité hydrolytique sur le PET. «La PHL7 peut dégrader 90 % du PET en seulement 16 heures, ce qui est nettement plus performant que les anciennes enzymes telles que la LCC», souligne l’équipe du centre de recherche ITENE (Espagne), qui coordonne le projet ENZYCLE.
Des méthodes innovantes de recyclage
ENZYCLE a proposé un système de dégradation des microplastiques qui combine des processus enzymatiques et microbiologiques pour décomposer les microplastiques, tels que le PET, le PE et le polyamide, ce qui permet de diminuer de 30 % le poids de ces microplastiques. Ce processus innovant apporte une alternative aux méthodes traditionnelles de recyclage thermique, qui sont souvent gourmandes en énergie et dégradent la qualité des matières plastiques. Le recyclage enzymatique s’effectue à des températures plus basses que les méthodes thermiques et dans un environnement aqueux, ce qui est beaucoup plus durable. «Les enzymes décomposent le PET en composants réutilisables, en acide téréphtalique et en éthylène glycol, ce qui favorise un recyclage de haute qualité. Le recyclage enzymatique constitue par conséquent une alternative plus durable et plus efficace», ajoute l’équipe d’ITENE. Cette approche facilite la récupération de ressources de valeur, qui peuvent être réutilisées dans des applications de haute qualité, et améliore l’efficacité du processus de recyclage, bouclant ainsi la boucle de la fabrication des plastiques.
Résultats et défis concrets
En dépit de nombreux progrès, ENZYCLE a dû faire face à d’importants défis. Il lui a notamment fallu élever le processus de production d’enzymes à un niveau industriel tout en maîtrisant les coûts. En adoptant un processus de culture continue en deux étapes et en améliorant la stabilité des enzymes par ingénierie des protéines, le projet a contribué à la viabilité industrielle de la production d’enzymes à grande échelle. Le projet a toutefois rencontré des difficultés à optimiser les processus biologiques pour les microplastiques provenant des stations d’épuration. L’équipe d’ITENE a, en effet, fait part de divers défis liés à l’optimisation des processus biologiques pour les microplastiques provenant des stations d’épuration des eaux usées et à la transposition du processus développé en laboratoire à des niveaux industriels tout en tenant compte des coûts des enzymes.
De futures opportunités dans l’économie circulaire
Les innovations d’ENZYCLE vont au-delà du recyclage traditionnel du plastique. Le projet a ouvert la voie à de nouvelles chaînes de valeur en encourageant la collaboration entre les secteurs de la biotechnologie et de la gestion des déchets. Ces partenariats permettent aux sociétés de recyclage d’évaluer des méthodes avancées de récupération des déchets tout en fournissant à l’industrie biotechnologique de nouvelles matières premières, le tout dans le respect des principes de l’économie circulaire. Cette synergie pourrait faire évoluer les matériaux issus de la bio-ingénierie, les technologies de fabrication écologiques et les solutions d’emballage durables.
L’impact sur le développement durable et la société
Les solutions enzymatiques d’ENZYCLE devraient considérablement réduire l’empreinte environnementale des déchets plastiques, en particulier en qui concerne les fractions non recyclées. En minimisant la pollution plastique et en améliorant les pratiques de gestion des déchets, le projet contribue à la protection des écosystèmes et de la biodiversité tout en préservant la santé humaine. Qui plus est, l’approche d’ENZYCLE s’aligne sur les objectifs plus larges de l’économie circulaire, qui entend réduire la dépendance à l’égard des matières premières et des combustibles fossiles et promouvoir la requalification et la création d’emplois dans les secteurs de la biotechnologie et de la gestion des déchets.
Mots‑clés
ENZYCLE, microplastiques, économie circulaire, dégradation enzymatique, recyclage du plastique, gestion durable des déchets