Ta mère le polymère : Strasbourg devient précurseur d'un plastique plus écologique

Selon le magazine National Geographic, depuis 2015 plus de 6,9 milliards de tonnes de déchets plastique ont été produites dans le monde. Seulement 9 % ont été recyclés, 12 % ont été incinérés et près de 79 % ont été accumulé dans des décharges ou dans la nature. Toujours selon les chiffres du mensuel, plus de 40 % du plastique sur la planète n’est utilisé qu’une fois, avant d’être jeté.

Il est donc indispensable de réduire notre utilisation de matières plastiques pour limiter la pollution de nos sols, de nos cours d’eau et protéger les animaux de ces produits toxiques. Mais comment faire Jamy ? Et bien là où ça bosse dur pour trouver des solutions, c’est à Strasbourg Fred ! Depuis plusieurs années, nos chercheurs en Chimie strasbourgeois travaillent sur les polymères (composants des matières plastiques), à la recherche d’une alternative écologique permettant de remplacer certains plastiques polluants. En somme : des plastiques écologiques, tout beaux tout neufs ! #noschercheursontdutalent

Le rappel de cours de Jamy en blouse blanche : d’où vient le plastique ?

La matière plastique est constituée de polymère, une grosse molécule formée à partir d’un enchaînement de monomères… Alors rien qu’à ce stade, on en a sans doute déjà perdu quelques-uns d’entre vous. Mais accrochez-vous les autres, ça va aller. Pour fabriquer du plastique, on utilise généralement du pétrole, du gaz naturel ou du charbon, qui sont des ressources fossiles non-renouvelables. Dans la miffa des plastiques, on produit deux types de matériaux :

les thermoplastiques : qui fondent quand on les chauffe et redeviennent malléables. Ceux-ci sont donc recyclables mais pas très solides.
les thermodurcissables : que l’on va chauffer une fois pour les former et qui vont se solidifier en refroidissant et resteront durs (4ever). C’est notamment avec ceux-là qu’on va faire des avions ou des bateaux qui nécessitent l’utilisation de matières très robustes. En plus d’être produits à base de pétrole, la seule solution qu’on a trouvée après leur utilisation, c’est de les broyer ce qui produit des quantités de microplastiques.

On a donc le choix entre polluer et détruire mère nature, ou abandonner nos constructions et ne produire que des plastiques souples. Mais dis donc Jamy, est-ce qu’on ne rêverait pas d’une alternative plus durable ?

On peut pas faire autrement Jamy ?

À Strasbourg, cela fait des années que l’on développe des polymères, donc des matières plastiques, non pas à base de pétrole comme cela se fait traditionnellement, mais à base de ce que l’on appelle la biomasse. La biomasse, c’est ce qui va être produit par des organismes vivants, des plantes ou encore des champignons. Si les matières plastiques se distinguent en deux grandes catégories que sont les thermoplastiques et les thermodurcissables, on travaille actuellement sur un troisième type de polymères : les vitrimères. Ceux-ci sont produits à partir de la biomasse et peuvent être recyclés ce qui les rend totalement écolo !

Luc Avérous, chercheur à l’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé (ICPEES) à Strasbourg précise “Actuellement on en parle beaucoup, alors qu’il y a vingt ans, on ne parlait pas des polymères. C’est un thème qui a fortement décollé à partir des années 2002/2004 et encore plus récemment sur Strasbourg, dans le cadre de la recherche sur les vitrimères.”

Une mousse d’isolation thermique créée à partir de micro algues !

Au cours de ses dernières recherches (publiées dans l’éminent journal scientifique Green Chemistry en février 2019) Luc Avérous a réussi à synthétiser (c’est-à-dire fabriquer) des vitrimères à partir de produits issus de végétaux (pour les plus chaud d’entre vous, il s’agit d’une base d’acides gras végétal et de fructose). En gros, créer du plastique avec des plantes !

Mais quels sont les avantages Jamy et surtout, en quoi c’est plus écolo ?

Comme expliqué plus haut (mais un p’tit rappel ça fait pas de mal) : les deux principales catégories de matières plastiques présentent chacune des avantages et des inconvénients. La première, les thermoplastiques peuvent être recyclés sous l’effet de la chaleur, mais sont donc beaucoup moins solides. D’un autre côté, les thermodurcissables sont quant à eux bien robustes et donc fiables, mais ils ne peuvent pas être recyclés et réutilisés et nécessitent d’être broyés. C’est là l’avantage fabuleux des vitrimères : ils réunissent à la fois les propriétés mécaniques très performantes des thermodurcissables (donc des matériaux avec lesquels on va pouvoir faire des avions ou des bateaux), mais sont aussi thermoplastiques donc recyclables ! On peut donc les faire fondre et leur donner une seconde vie puisqu’ils se font et se défont en fonction de la température. Tout bénéf’.

Luc Avérous explique : “En ce moment les mousses qu’on utilise, une fois que vous allez les remplacer, on ne peux plus les utiliser, on est obligé de les broyer, de les mettre dans du bitume, dans du ciment, par exemple. Et donc c’est pas réutilisable. Alors que là, l’idée, ce serait donc de repartir du matériaux, de le refaire fondre et de lui donner une nouvelle vie.”

Plus concrètement, l’utilisation de ces matériaux présente une multitude d’avantages comme :

La réduction de nos déchets plastiques
Le contrôle de nos déchets, puisqu’il y aurait moins de génération (par le broyage) de micro plastiques (Ceux qu’on retrouve dans le sable sur ABSOLUMENT toutes nos plages
Moins d’énergie utilisée, car pour recycler les vitrimères on peut chauffer la matière à une température bien inférieur à celle habituelle.
Remplacer des choses issues du pétrole par des choses issues de la biomasse qui sont valorisables : dans la construction, l’isolation, l’agro-industrie, etc.

Si on ne se rend plus forcément compte, le plastique fait pourtant partie intégrante de notre quotidien. On peut donc appliquer les vitrimères sur énormément de choses. “On peut remplacer tout ce qui va être adhésifs par exemple, ou dans l’automobile. Vous imaginez pour les voitures ? Au lieu de prendre les par choc et de les broyer etc., on pourrait leur donner une nouvelle vie.” On peut donc envisager que ces plastiques écolos, avec un impact environnemental diminué, soient utilisés dans des applications quotidiennes qui nous touchent tous.

**Et Jamy ! Pourquoi Strasbourg est “ The place to be” ?**

À l’origine, c’est le chercheur strasbourgeois Jean-Marie Lehn (prix Nobel de Chimie en 1987 donc qui pèse sacrément dans l’game) qui a initié la recherche sur ce type de matériaux. Ses recherches ont ensuite été reprises puis développées dans la capitale, par Ludwik Leiber en 2011 avec des publications qui ont eu un fort écho au sein de la communauté scientifique. Actuellement, Luc Avérous et son équipe, travaillent quant à eux directement sur la matière première. Pour synthétiser (fabriquer) des vitrimères, le chercheur n’utilise pas de molécules de gaz ou de pétrole, mais des molécules directement issues de la biomasse et c’est en cela qu’il révolutionne la recherche dans ce domaine.

La particularité strasbourgeoise, c’est aussi d’accompagner la recherche d’entreprise. Parce que découvrir des procédés révolutionnaires dans les labo, c’est génial, mais il faut aussi réussir à les appliquer IRL pour que ce soit utile au grand public ! Et chez nous, on a justement ce qu’il faut pour ça. Le grand groupe industriel Soprema basé à Strasbourg, est l’éditeur mondial dans l’étanchéité et dans l’isolation du bâtiment. Un laboratoire commun a donc été développé en collaboration avec l’entreprise puisque l’application des vitrimères peut clairement intéresser ce type d’entreprise. On peut imaginer qu’ils utilisent à l’avenir des mousses thermiques issues de matières végétales et qu’ils puissent les recycler afin de leur donner une seconde vie. Ce qui n’est pas encore possible actuellement.

Dans ce domaine de recherche, la capitale alsacienne peut ainsi se vanter d’être en tête de peloton comme le confirme Luc Avérous : “On vient d’avoir encore la médaille d’or CNRS à Stras, on va recevoir un prix Nobel, sûrement de chimie. Strasbourg est très clairement “the place to be” comme on dit, dans le domaine de la chimie et des polymères. Il n’y a pas que la Capitale qui développe des recherches de pointe.”

Caroline Alonso.