Les déchets plastiques traités permettent d’absorber le CO2
Voici une autre chose à faire avec cette montagne de plastique usagé : lui faire absorber l’excès de dioxyde de carbone. Ce qui semble être une solution gagnante pour deux problèmes environnementaux urgents décrit la technique chimique récemment découverte par un laboratoire de l’université Rice pour transformer les déchets plastiques en un absorbant efficace de dioxyde de carbone (CO2) pour l’industrie.
Le plastique usagé absorbe le CO2
James Tour, chimiste à l’université Rice, et les coauteurs principaux, Wala Algozeeb, ancien étudiant de l’université Rice, Paul Savas, étudiant diplômé, et Zhe Yuan, chercheur postdoctoral, ont indiqué que le chauffage des déchets plastiques en présence d’acétate de potassium produisait des particules dotées de pores de taille nanométrique qui piègent les molécules de dioxyde de carbone. Ces particules peuvent être utilisées pour éliminer le CO2 des flux de gaz de combustion, ont-ils indiqué.
« Les sources ponctuelles d’émissions de CO2, comme les cheminées d’échappement des centrales électriques, peuvent être équipées de ce matériau dérivé des déchets plastiques pour éliminer d’énormes quantités de CO2 qui, normalement, se répandraient dans l’atmosphère », a déclaré M. Tour. « C’est un excellent moyen d’aborder un problème, celui des déchets plastiques, pour en résoudre un autre, celui des émissions de CO2. »
Des particules capables de retenir jusqu’à 18 % de leur propre poids en CO2
Le processus actuel de pyrolyse du plastique, connu sous le nom de recyclage chimique, produit des huiles, des gaz et des cires, mais le sous-produit de carbone est pratiquement inutile, a-t-il expliqué. En revanche, la pyrolyse du plastique en présence d’acétate de potassium produit des particules poreuses capables de retenir jusqu’à 18 % de leur propre poids en CO2 à température ambiante.
En outre, alors que le recyclage chimique typique ne fonctionne pas pour les déchets polymères à faible teneur en carbone fixe afin de générer un absorbant de CO2, notamment le polypropylène et le polyéthylène haute et basse densité, les principaux constituants des déchets municipaux, ces plastiques fonctionnent particulièrement bien pour capturer le CO2 lorsqu’ils sont traités avec de l’acétate de potassium.
Une approche très peu onéreuse mais très efficace
Le laboratoire estime que le coût du piégeage du dioxyde de carbone à partir d’une source ponctuelle comme les gaz de combustion post-combustion serait de 21 dollars par tonne, ce qui est bien moins cher que le procédé à base d’amine, très énergivore, couramment utilisé pour extraire le dioxyde de carbone des sources de gaz naturel, qui coûte entre 80 et 160 dollars par tonne.
Comme les matériaux à base d’amine, l’absorbant peut être réutilisé. En le chauffant à environ 75 degrés Celsius, le dioxyde de carbone piégé est libéré des pores, ce qui régénère environ 90 % des sites de liaison du matériau.
Parce qu’il est soumis à des cycles à 75 degrés Celsius, les récipients en chlorure de polyvinyle suffisent à remplacer les récipients métalliques coûteux qui sont normalement nécessaires. Les chercheurs ont noté que l’absorbant devrait avoir une durée de vie plus longue que les amines liquides, réduisant ainsi les temps d’arrêt dus à la corrosion et à la formation de boues.
Un processus de fabrication simple
Pour fabriquer ce matériau, les déchets plastiques sont transformés en poudre, mélangés à de l’acétate de potassium et chauffés à 600 C pendant 45 minutes pour optimiser les pores, dont la plupart ont une largeur d’environ 0,7 nanomètre. Des températures plus élevées ont permis d’obtenir des pores plus larges. Le processus produit également un sous-produit de cire qui peut être recyclé dans des détergents ou des lubrifiants, ont indiqué les chercheurs.
Cette recherche a été publiée dans ACS Nano.
Source : Rice University
Crédit photo : Pixabay