Des chimistes repensent les PHA biologiques, des plastiques biodégradables “de rêve”

Mais il y a une raison pour laquelle les PHA ne sont pas devenus une alternative durable et respectueuse de l’environnement aux plastiques traditionnels. Les PHA cristallins sont cassants, donc pas aussi durables et pratiques que les plastiques conventionnels. Ils ne peuvent pas être facilement traités par fusion et recyclés, ce qui les rend coûteux à produire.

Les chimistes des polymères de l’Université de l’État du Colorado, dirigés par Eugene Chen, professeur émérite de l’Université au Département de chimie, ont créé une plate-forme de PHA synthétique qui résout chacun de ces problèmes, ouvrant la voie à un avenir dans lequel les PHA peuvent décoller sur le marché comme étant véritablement durables. plastiques.

Chen et ses collègues rapportent une nouvelle classe de PHA repensés, facilement accessibles via la catalyse chimique, dans la revue Science.

Les chercheurs cherchaient une stratégie pour traiter l’instabilité thermique intrinsèque des PHA conventionnels ; leur manque de résistance à la chaleur rend également difficile leur transformation par fusion en produits finis. Les chimistes du CSU ont apporté des changements fondamentaux aux structures de ces plastiques, en remplaçant les atomes d’hydrogène réactifs responsables de la dégradation thermique par des groupes méthyle plus robustes. Cette modification structurelle améliore considérablement la stabilité thermique des PHA, ce qui donne des plastiques qui peuvent être traités par fusion sans décomposition.

De plus, ces PHA nouvellement conçus sont mécaniquement résistants, surpassant même les deux plastiques de base les plus courants : le polyéthylène haute densité – utilisé dans des produits comme les bouteilles de lait et de shampoing – et le propylène isotactique, qui est utilisé pour fabriquer des pièces automobiles et des fibres synthétiques. . La meilleure partie est que le nouveau PHA peut être recyclé chimiquement vers sa molécule de base, appelée monomère, avec un simple catalyseur et de la chaleur, et le monomère propre récupéré peut être réutilisé pour reproduire à nouveau le même PHA – en principe, à l’infini. .

“Nous ajoutons trois caractéristiques clés souhaitées aux PHA biologiques, y compris le recyclage chimique en boucle fermée, qui est essentiel pour parvenir à une économie circulaire des PHA”, a déclaré Chen.

Les travaux ont été soutenus par le consortium BOTTLE du ministère de l’Énergie.