De la production au recyclage des matériaux plastiques
Dans le cadre de la semaine européenne du développement durable, le CNRS se penche sur les travaux de Matthieu Gervais, enseignant-chercheur au laboratoire PIMM. Ses travaux ont pour but de diminuer l’impact environnemental via des logiques d’écoconception et d'amélioration du recyclage des déchets plastiques.
Considéré comme un véritable fléau environnemental en raison des nombreux déchets perdus dans la nature, le plastique reste un matériau essentiel pour répondre à nos besoins. Outil de conservation alimentaire, matériaux de construction résistant, le plastique a usé de ses avantages pour s’infiltrer dans notre quotidien. Aujourd’hui, les chercheurs explorent différentes voies pour faciliter le recyclage de ce matériau et diminuer son impact environnemental.
L’écoconception pour penser les plastiques de demain
Matthieu Gervais, enseignant-chercheur au laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux (CNRS/Cnam/ENSAM) travaille notamment sur l’écoconception. En prenant en compte les problématiques de recyclage dès la fabrication des plastiques et de leur transformation, Matthieu Gervais cherche à concevoir des matériaux plus facilement recyclables.
Le chercheur travaille tout parculièrement sur les films transparents utilisés dans les emballages alimentaires. Disposant de propriétés de barrière au gaz, ces films sont particulièrement efficaces pour lutter contre l’oxydation des aliments. Malheureusement, le processus de fabrication de ces plastiques empêche les filières de traitement des déchets de les recyclés. En raison, une quantité trop importante du polymère EVOH essentiel pour obtenir les propriétés d’étanchéité recherchées.
Matthieu Gervais cherche à concevoir un plastique composé de très faibles quantités du polymère EVOH (moins de 5% de la composition globale) ou d’autres polymères fortement barrière, en superposant différentes couches très fines de polymères recyclables. Les filières de production d’emballages suivent ces travaux scientifiques en espérant pouvoir transposer le processus de fabrication élaboré en laboratoire à l’échelle industrielle. Dans les années à venir, les sciences et l’ingénierie pourraient apporter la solution pour rendre les emballages alimentaires plus recyclables qu’actuellement à propriétés équivalentes.
Transformer les plastiques aux propriétés trop basses
Parmi les pistes explorées pour limiter l’impact environnemental des déchets plastiques, Matthieu Gervais travaille également sur les déchets des équipements électriques et électroniques. Provenant des ordinateurs, des télévisions et des téléphones portables, ces plastiques peuvent présenter des propriétés trop basses pour être réutilisés. Membre de la Chaire « Mines Urbaines », Matthieu Gervais encadre un doctorant qui travaille actuellement sur deux matériaux issus de ces déchets : L’ABS qui est un polymère fréquemment utilisé pour ses propriétés de résistance au choc et le Polycarbonate. L’équipe de recherche tente aujourd’hui de superposer en plusieurs couches alternées les déchets issus de ces deux plastiques afin de relever leurs propriétés afin de pouvoir être comparable à leurs propriétés d’origine.
La chaire « Mines Urbaine » interagit occasionnellement avec de nombreuses entreprises de la grande distribution afin de mieux comprendre leurs besoins en termes d’écologie et d’essayer d’apporter des solutions à leurs problématiques spécifiques. Actuellement, beaucoup de questions restent en suspens : comment récupérer les matériaux non-recyclables ? Comment séparer ces matériaux ? Comment faire durer ces matériaux afin de pouvoir les réutiliser à plusieurs reprises ? Autant de questions auxquelles la recherche devra essayer de répondre.
Les différents types de plastiques
Les principaux plastiques les plus utilisés sont tout d’abord le polyéthylène et le polypropylène (représentant environ 50% du marché des plastiques) qui servent par exemple à fabriquer des emballages alimentaires, des sacs plastiques ou encore des câbles électriques. Ensuite, vient le polystyrène notamment utilisé pour caler des emballages ou encore fabriquer des barquettes de viande et pots de yaourt. Pour finir, nous avons le PET (polyéthylène téréphtalate), principal composant des bouteilles en plastique d’eau minérale puis le PVC (polychlorure de vinyle), un plastique auto-extinguible, beaucoup utilisé dans la construction et la rénovation des bâtiments.
En 2019, 30% des matériaux plastiques étaient recyclés, 40 % étaient valorisés énergétiquement (c.à.d. incinérés) et le reste, non réutilisable, partaient en décharge.
D’ici 2025, la législation Française souhaite que tous les matériaux plastiques soient recyclables et d’ici 2040 que 100% des matériaux soient réutilisés.