Un seul réactif bon marché permet de recycler le verre acrylique à moitié moins de chaleur

Le verre acrylique est partout, des vitres et meubles aux feux arrière des voitures, et il est souvent vendu sous la marque Plexiglas. Le recycler en un matériau de haute qualité restait difficile et gourmand en énergie. Des chimistes de l'ETH Zurich présentent aujourd'hui une méthode qui pourrait tout simplifier : un seul réactif bon marché, déjà disponible dans le commerce, qui libère les éléments de base du plastique à environ la moitié de la température habituelle.

Ces travaux, publiés dans Nature Chemistry, sont issus du groupe d'Athina Anastasaki, spécialiste des matériaux, avec Richard Whitfield en premier signataire, et des chimistes Tae-Lim Choi et Gunnar Jeschke, qui ont aidé à identifier le bon réactif. L'équipe a découvert qu'ajouter un unique composé de type N-hydroxyimide au verre acrylique déclenche sa dépolymérisation, c'est-à-dire la rupture des longues chaînes du polymère en monomères d'origine. Une fois lancée, la réaction se poursuit d'elle-même, sans solvant.

Les chiffres sont frappants. La décomposition commence à un peu plus de 200 °C, alors que les méthodes précédentes exigeaient au moins 400 °C, et la pyrolyse, utilisée dans d'autres procédés de recyclage chimique, dépasse généralement elle aussi 400 °C. Le rendement en monomères peut atteindre 98 %, et ces monomères sont très purs, même lorsque l'acrylique de départ contient des colorants ou des impuretés. Par comparaison, selon l'ETH, les monomères issus de la pyrolyse peuvent contenir jusqu'à 3 % d'impuretés. Ils permettent de fabriquer un nouvel acrylique de même qualité que l'original.

« Ce qui rend notre approche si enthousiasmante, c'est sa simplicité », a déclaré Whitfield. Anastasaki a ajouté : « La seule chose qui nous a surpris, c'est qu'un seul réactif suffise vraiment à la réaction. » Comme le procédé fonctionne avec les infrastructures et méthodes existantes, les industriels n'auraient pas besoin de transformations coûteuses, et l'ETH indique que l'industrie chimique a déjà manifesté son intérêt.

Il s'agit encore d'un résultat de laboratoire. L'ETH Zurich a déposé une demande de brevet et cherche des licenciés, et l'équipe veut désormais passer à plus grande échelle, mieux comprendre la réaction et mettre au point des substances qui l'accélèrent et améliorent le rendement. Les chercheurs prévoient aussi d'appliquer le même principe au polystyrène, ce qui, en cas de succès, élargirait l'impact bien au-delà de l'acrylique.