Des chercheurs japonais et néerlandais ont conçu une matière plastique biodégradable révolutionnaire, qui se décompose même en milieu marin sans libérer de microplastiques. Ce développement promet de transformer la lutte contre la pollution plastique, en offrant une alternative stable et recyclable qui pourrait profiter à l’environnement et à la santé humaine.
Des chercheurs japonais et néerlandais ont développé une plastique biodégradable innovante qui se décompose également en mer sans libérer de microplastiques. Elle est stable, résistante, facilement recyclable et ne libère pas de composés toxiques ni de dioxyde de carbone une fois dans l’environnement, représentant une possible avancée dans la lutte contre l’urgence mondiale de la pollution plastique.
Les chercheurs ont créé une plastique révolutionnaire résistante, stable et recyclable qui se dégrade aussi dans l’eau de mer en composés métabolisables et non toxiques, sans produire les redoutées microplastiques. Cela pourrait représenter un tournant dans la lutte contre la pollution par le plastique, une urgence mondiale compromettant la santé de l’environnement et, très probablement, la nôtre, par le biais de fragments de plastiques qui pénètrent dans notre organisme via la chaîne alimentaire et l’air que nous respirons. Selon plusieurs études, chaque année, chacun d’entre nous ingère et inhale un demi-kilogramme de plastique ; des microplastiques et des nanoplastiques s’accumulant dans presque tous les tissus et organes de notre corps.
Ces débris ont été retrouvés partout, du sang au cerveau, y compris dans le liquide séminal, le placenta, les reins, le cœur, le pénis et même les embryons (où ils persistent jusqu’après la naissance). Les effets sur la santé ne sont pas encore pleinement compris mais l’on pense qu’ils peuvent être multiples et graves. Et il ne faut pas oublier le massacre des animaux qui confondent le plastique avec des proies et meurent de manière atroce, comme les oiseaux, les cétacés, les tortues marines et bien d’autres. Une étude récente a observé que seuls les tardigrades sont “immunisés” contre les microplastiques, tandis qu’une autre les a même détectés dans la respiration des dauphins. Disposer d’un plastique qui se dégrade dans l’eau de mer sans laisser ces minuscules pièges apporterait d’énormes bénéfices, c’est pourquoi cette nouvelle recherche est si importante.
Pour élaborer la plastique biodégradable, un groupe de recherche international a été dirigé par des scientifiques japonais de la Faculté d’ingénierie de l’Université de Tokyo et du Centre RIKEN pour la science des matériaux émergents (CEMS), qui ont collaboré étroitement avec des collègues du Laboratoire de chimie macromoléculaire et organique de l’Université technologique d’Eindhoven (Pays-Bas). Les chercheurs, coordonnés par le professeur Takuzo Aida du CEMS et du Département de chimie et biotechnologie de l’université japonaise, ont conçu le nouveau matériau en se concentrant sur les plastiques supramoléculaires, c’est-à-dire des “polymères avec des structures maintenues ensemble par des interactions réversibles”, comme l’a expliqué un communiqué de presse du RIKEN.
Pour développer la nouvelle plastiques se décomposant en mer, ils ont combiné deux monomères ioniques “qui forment des ponts salins réticulés”, l’hexamétaphosphate de sodium (un additif alimentaire) et diverses combinaisons à base de ions guanidinium. Le premier des deux peut également être remplacé par d’autres polisaccharides sulfatés. Ces composés garantissent non seulement la stabilité, la résistance et la flexibilité du plastique – qui peut se révéler aussi dur que celle d’un tableau de bord ou aussi souple que du caoutchouc, selon la forme ionique utilisée – mais peuvent également être facilement dégradés par des bactéries, aussi bien dans le sol que dans l’eau de mer.
Ils forment ainsi des ponts salins irréversibles si l’on n’expose pas ces plastiques à des agents spécifiques comme les électrolytes présents dans l’eau de mer. “Alors qu’on pensait que la nature réversible des liaisons dans les plastiques supramoléculaires les rendait faibles et instables, nos nouveaux matériaux sont exactement l’opposé”, a déclaré le professeur Aida. Cette plastique supramoléculaire offre de multiples avantages, au-delà de ceux purement pratiques en termes de résistance, de stabilité, de flexibilité et de durabilité : elle est non toxique ; elle libère des éléments fertilisants comme l’azote et le phosphore dans l’environnement ; non inflammable ; elle ne libère pas de dioxyde de carbone (CO2) ; elle peut être imprimée en 3D ; elle est également utilisable dans des milieux aqueux grâce à un revêtement hydrophobe de parilène ; elle se recycle facilement (les chercheurs ont récupéré plus de 90 pour cent de l’hexamétaphosphate et 82 pour cent du guanidinium) ; c’est un thermoplastique facilement modelable à 120 °C ; en dehors de l’eau de mer, elle se dégrade également dans le sol en seulement dix jours ; elle ne libère pas de microplastiques.
“Avec ce nouveau matériau, nous avons créé une nouvelle famille de plastiques résistants, stables, recyclables, capables de remplir de multiples fonctions et, ce qui est important, qui ne produisent pas de microplastiques”, a commenté le professeur Aida. À ce stade, deux questions restent à considérer : tout d’abord, étant donné qu’il s’agit d’un matériau expérimental, il est crucial d’en connaître les coûts de production (l’un des avantages de la plastique dérivée du pétrole réside justement dans son faible coût à grande échelle, une arme à double tranchant) ; en second lieu, il convient de garder à l’esprit que parmi les principaux éléments polluants dans les mers et océans se trouvent les engins de pêche, qui, de toute évidence, ne peuvent pas se dissoudre au contact de l’eau de mer, du moins pas rapidement. Pour comprendre la nature de ce problème, il suffit de savoir que chaque année, dans l’eau de mer se retrouvent des filets et des ligne suffisants pour entourer la Terre pas moins de 18 fois. Les détails de la recherche intitulée “Des plastiques supramoléculaires mécaniquement solides mais métabolisables par dé-salage lors de la séparation de phase” ont été publiés dans la prestigieuse revue Science.