Une nouvelle technique permet de concevoir des plastiques avec des durées de vie prédéfinies, ce qui pourrait potentiellement résoudre la crise mondiale des déchets. Les chercheurs développent des plastiques qui se décomposent en semaines, mois ou années au lieu de persister pendant des siècles. L’innovation réside dans l’imitation des processus naturels d’autodégradation présents dans les polymères biologiques comme l’ADN.
Le problème des déchets plastiques : une crise mondiale
En 2022, plus de 250 millions de tonnes de plastique ont été jetées dans le monde, dont seulement 14 % ont été recyclées. Le reste a fini dans des décharges ou des incinérateurs, contribuant à la pollution et aux dommages environnementaux. Bien que les plastiques biodégradables soient recherchés depuis des décennies en utilisant des matériaux comme le bambou et les algues, beaucoup sont peu pratiques pour le compostage à grande échelle ou sont faussement annoncés comme entièrement dégradables.
Comment fonctionne la dégradation programmable
Yuwei Gu et son équipe de l’Université Rutgers ont mis au point une méthode pour intégrer des « groupes voisins » synthétiques dans des polymères plastiques. Ces structures chimiques déclenchent des réactions internes – des attaques nucléophiles – qui rompent les liens au sein des chaînes plastiques. Les polymères naturels comme l’ADN utilisent déjà ce processus et se décomposent relativement rapidement. En ajustant la structure de ces additifs, les chercheurs peuvent contrôler avec précision la durée de vie du matériau.
« Cette stratégie fonctionne mieux pour les plastiques qui bénéficient d’une dégradation contrôlée sur plusieurs jours, voire plusieurs mois. Nous voyons donc un fort potentiel pour des applications telles que les emballages alimentaires et d’autres matériaux de consommation à courte durée de vie », explique Gu.
L’avenir du plastique : des cycles de vie contrôlés
Une fois décomposés, les fragments de plastique peuvent être réutilisés pour fabriquer de nouveaux matériaux ou se dissoudre en toute sécurité dans l’environnement. La technique est parfaitement adaptée aux produits de consommation à court terme comme les emballages alimentaires, réduisant ainsi les déchets à long terme. Cependant, il est actuellement moins efficace pour les applications durables comme les matériaux de construction qui nécessitent des décennies de stabilité.
Défis restants
La viabilité commerciale se heurte encore à des obstacles. La dégradation qui en résulte crée une « soupe » de fragments de polymère, nécessitant des tests de toxicité approfondis avant une utilisation généralisée. Actuellement, le processus repose sur la lumière ultraviolette pour initier la dégradation, ce qui signifie que les plastiques enfouis ou recouverts resteront intacts. Trouver des moyens de déclencher l’autodestruction dans l’obscurité est la prochaine étape.
Le développement de plastiques programmables représente un pas important vers un avenir durable, mais des recherches et des tests supplémentaires sont essentiels pour garantir une mise en œuvre sûre et efficace. Si ces défis sont surmontés, la technologie pourrait réduire considérablement la pollution plastique et remodeler l’industrie.
