Des chercheurs de l'UW développent un « bioplastique » prometteur qui peut se décomposer comme une peau de banane

par Lisa Stifflerle 24 juillet 2023 à 15h0024 juillet 2023 à 12h03

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Les déchets plastiques sont partout dans l’environnement. Des bouteilles fabriquées à partir de combustibles fossiles jonchent le bord de la route, des bouchons à vis parsèment les plages, des sacs flottent dans la rue.

Ainsi, l’idée d’un plastique fabriqué à partir d’algues qui se biodégrade dans la nature aussi rapidement qu’une peau de banane se décompose est plutôt excitante pour ceux qui s’inquiètent de la pollution plastique.

"S'il finit dans la cour ou dans l'océan, il se décomposera", a déclaré Eleftheria Roumeli, professeure adjointe de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université de Washington, dont le laboratoire a développé le bioplastique.

Le matériau présente un certain nombre de fonctionnalités supplémentaires. Il est facile de recycler en de nouveaux articles. Il est résistant au feu et s'éteindra automatiquement et se carbonisera lorsqu'il sera exposé à une flamme. Il est usinable et potentiellement suffisamment solide pour être utilisé dans des produits plus durables tels que des meubles.

Il est également fabriqué à partir d'une algue bleu-vert facile à cultiver appelée spiruline, qui est un ingrédient de produits tels que les cosmétiques et les suppléments protéiques. La culture des algues élimine le CO2 de l’air.

Le bioplastique est si impressionnant qu'il a attiré l'attention de Bichlien Nguyen, chercheur principal chez Microsoft, ce qui a conduit à un don pour soutenir le laboratoire. L'argent provient de la Microsoft Climate Research Initiative, un effort lancé l'année dernière pour favoriser les collaborations et l'innovation dans le domaine des technologies climatiques.

Microsoft a annoncé en 2020 une initiative visant à éliminer certains de ses flux de déchets. Un plastique comme celui que Roumeli développe pourrait contribuer à cet objectif, ainsi qu’aux efforts de l’entreprise en faveur du climat. Ce matériau pourrait un jour être utilisé pour fabriquer des boîtiers d'ordinateurs ou des racks destinés à contenir des serveurs et d'autres appareils électroniques dans les installations fournissant des services cloud.

"Nous collaborons avec des leaders universitaires comme Eleftheria et son équipe pour utiliser l'IA et l'apprentissage automatique afin d'accélérer la recherche afin de relever ces défis urgents", a déclaré Nguyen par courrier électronique. « Ensemble, nous travaillons à créer des matériaux plus durables, à réduire leur temps de développement et à concevoir des propriétés améliorées. »

Roumeli a récemment publié ses recherches dans la revue Advanced Functional Materials, et Nguyen, qui est également professeur adjoint au Département d'informatique et d'ingénierie de l'UW, en est l'un des auteurs.

Le laboratoire de Roumeli a en outre reçu un don de 150 000 $ du géant de la technologie Meta, qui s'intéresse également aux matériaux durables pour l'électronique. L'UW n'a pas divulgué le montant du cadeau de Microsoft.

Bien que ce nouveau plastique soit très prometteur, il reste encore des obstacles importants avant qu’il puisse être commercialisé. Le défi le plus urgent à relever est que le matériau n’est pas étanche.

"Il est très important pour nous de résoudre ce problème", a déclaré Roumeli. Elle dépose une demande de brevet pour ce que le laboratoire a accompli jusqu'à présent, tandis que son équipe conçoit une solution pour conférer une résistance à l'eau au matériau.

Une fois cette question résolue, il pourrait être relativement simple d’augmenter la production du plastique. Roumeli, qui a fait son doctorat. la recherche sur les plastiques conventionnels à base de pétrole a intentionnellement développé le plastique à base d'algues en utilisant les mêmes types d'équipement et les mêmes conditions de température que celles couramment utilisées dans la production de plastiques. De cette façon, la matière première change, mais pas l’infrastructure.

Un autre avantage est que la spiruline peut être utilisée dans son ensemble et ne nécessite pas de traitement compliqué ni de solvants pour séparer ses composants avant de se transformer en plastique.

Cela dit, Roumeli comprend que la fabrication du plastique est une industrie difficile à changer après des décennies de production réussie de plastiques hautes performances à partir de combustibles fossiles. Elle pense également que sa solution ne sera pas la seule, mais qu’elle espère qu’elle sera l’une des nombreuses solutions qui s’attaqueront aux impacts climatiques du plastique et aux déchets générés par ces matériaux.