Le premier plastique biodégradable à l'échelle microscopique

Des experts américains ont mis au point un nouveau plastique à base de plantes, l'ont broyé en microparticules, puis ont utilisé trois outils pour tester sa biodégradabilité.

Les microplastiques classiques peuvent mettre entre 100 et 1 000 ans à se décomposer. Photo : Whitehoune/iStock — Les microplastiques classiques peuvent mettre entre 100 et 1 000 ans à se décomposer. Photo : *Whitehoune/iStock*

Les microplastiques sont de minuscules fragments quasi indestructibles de produits plastiques du quotidien. Une équipe d'experts de l'Université de Californie à San Diego et de la société de science des matériaux Algenesis a mis au point, en moins de sept mois, un polymère d'origine végétale biodégradable, même à l'échelle microscopique, comme l'a rapporté Science Daily le 25 mars. Il est important de noter que tous les plastiques sont des polymères, mais que l'inverse n'est pas vrai.

« Nous cherchons des alternatives aux matériaux actuels et nous nous assurons qu'elles se biodégradent en fin de vie, au lieu de s'accumuler dans l'environnement », explique Michael Burkart, professeur de chimie et de biochimie, membre de l'équipe de recherche et cofondateur d'Algenesis. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Scientific Reports.

Pour tester sa biodégradabilité, l'équipe a broyé le nouveau matériau en minuscules microparticules et a utilisé trois outils de mesure différents pour confirmer que, lorsqu'il était ajouté au compost, le matériau était digéré par les bactéries.

Le premier outil est un respiromètre. Lorsque les bactéries décomposent le compost, elles libèrent du CO₂, qui peut être mesuré par cet appareil. Les résultats sont ensuite comparés à la dégradation de la cellulose, considérée comme la référence du secteur pour une biodégradabilité à 100 %. Le nouveau polymère d'origine végétale atteint un taux de dégradation proche de 100 % par rapport à la cellulose.

L'équipe a ensuite utilisé une méthode de flottaison. Le plastique, flottant et insoluble dans l'eau, peut être facilement récupéré. Après 90 et 200 jours, la quasi-totalité des microplastiques à base de pétrole a été retrouvée, indiquant leur non-biodégradabilité. En revanche, après 90 jours, seuls 32 % des microplastiques à base d'algues ont été récupérés, ce qui signifie que plus des deux tiers s'étaient biodégradés. Après 200 jours, ce pourcentage est tombé à 3 %, soit une disparition de 97 %.

Le dernier outil consiste en une analyse chimique par chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse (GCMS), qui détecte la présence des monomères constituant le plastique, indiquant que le polymère a été décomposé en ses matières végétales d'origine.

« Ce matériau est le premier plastique dont l’utilisation n’a pas permis de démontrer qu’il ne laissait aucun résidu de microplastiques. Il s’agit non seulement d’une solution durable pour le cycle de vie des produits et la réduction des déchets dans les décharges, mais aussi d’un plastique non nocif pour la santé », a déclaré Stephen Mayfield, co-auteur de l’étude, professeur à l’École des sciences biologiques de l’Université de Californie à San Diego et cofondateur d’Algenesis.

Le défi consiste désormais à appliquer ce nouveau matériau à des dispositifs initialement conçus pour les plastiques traditionnels. Algenesis progresse dans ce domaine. L'entreprise a noué des partenariats avec plusieurs sociétés pour fabriquer des produits à partir des polymères végétaux de l'UC San Diego, notamment Trelleborg, qui produit des tissus enduits, et RhinoShield, qui fabrique des coques de téléphone portable.

Jeu Thao (selon Science Daily )

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