Des chercheurs de l’EPFL ont mis au point une approche innovante pour la fabrication de plastiques haute performance à partir de ressources renouvelables. Il s'agit d'une nouvelle méthode pour créer des polyamides – une classe de plastiques réputés pour leur résistance et leur durabilité, dont les plus connus sont les nylons – en utilisant un noyau de sucre dérivé de déchets agricoles. Cette technique utilise une structure de sucre omniprésente dans la nature et généralement non toxique, pour apporter la rigidité et les propriétés de performance.
« Les plastiques types, d’origine fossile, ont besoin de groupes aromatiques pour leur apporter une rigidité et des propriétés de performance comme la dureté, la solidité et la résistance aux températures élevées », déclare Jeremy Luterbacher. « Nous obtenons ici des résultats similaires, mais nous utilisons une structure de sucre omniprésente dans la nature et généralement non toxique, pour apporter la rigidité et les propriétés de performance ».
Lorenz Manker, principal auteur de l’étude, et ses collègues, ont mis au point un procédé sans catalyseur pour transformer le diméthylglyoxylate xylose – un hydrate de carbone stabilisé produit directement à partir de biomasse telle que le bois ou les épis de maïs – en polyamides de haute qualité. Ce procédé atteint un rendement atomique impressionnant de 97 %. Autrement dit, la quasi-totalité du matériau de départ est utilisée dans le produit final, ce qui réduit considérablement les déchets.
Les polyamides biosourcés possèdent des propriétés qui peuvent rivaliser avec celles de leurs homologues fossiles, offrant ainsi une alternative prometteuse pour diverses applications. Par ailleurs, les matériaux ont montré une grande résilience au cours de plusieurs cycles de recyclage mécanique, en conservant leur intégrité et leurs performances, ce qui est un facteur indispensable pour la gestion du cycle de vie des matériaux durables.
Les applications potentielles de ces polyamides innovants sont vastes, allant des pièces automobiles aux biens de consommation, le tout avec une empreinte carbone considérablement réduite. D’après l’analyse technico-économique et l’évaluation du cycle de vie réalisées par l’équipe, le prix de ces matériaux pourrait être compétitif par rapport aux polyamides traditionnels, y compris les nylons (par exemple le nylon 66), avec une diminution du potentiel de réchauffement planétaire pouvant atteindre 75 %.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
