La technologie existante peut résoudre la plupart des problèmes de pollution plastique !

Au lieu de s'accrocher aux politiques plastiques existantes dans une approche cloisonnée, des mesures innovantes pour s'attaquer au problème du plastique sont à portée de main qui abordent le changement systémique et les transitions vers des solutions durables.

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Sur les 8,7 milliards de tonnes de déchets plastiques produits entre 1950 et 2021, seuls 11 % sont passés par le recyclage. En 2019 – l'année la plus récente pour laquelle une ventilation est disponible – plus des deux tiers des 353 millions de tonnes de déchets plastiques produits ont été envoyés en décharge ou incinérés, et 22 % ont été mal gérés. Cela signifie qu'il a été laissé comme détritus non ramassé, jeté dans des sites non réglementés sur terre ou dans l'eau, ou brûlé à l'air libre. D'ici 2060, l'augmentation de la production de plastique entraînera un triplement des déchets annuels à plus d'un milliard de tonnes. Pourtant, l'avenir de la pollution plastique ne doit pas nécessairement être sur une trajectoire descendante. La technologie et les connaissances existantes peuvent corriger l'essentiel du problème de la pollution plastique.

"Ce fut une assez grande surprise pour nous", a décrit Winnie Lau, directrice du projet Preventing Ocean Plastics au Pew Charitable Trusts à Washington, DC, dans Nature. "Nous ne savions pas si nous pouvions avoir un impact aussi énorme sans penser à développer de nouveaux matériaux ou des systèmes entièrement nouveaux."

À l'heure actuelle, la logistique et les coûts, entre autres défis, empêchent d'amener ces mesures à leur capacité maximale. Mais le potentiel est là.

Plusieurs pays ont des exemples actifs de recyclage. La question de savoir si des politiques telles que celles-ci contribuent à réduire l'utilisation future du plastique est une question cruciale. Les programmes visant à inciter les gens à réduire les déchets plastiques ont-ils vraiment fonctionné pour réduire la quantité croissante de plastiques mondiaux jetés chaque année ?

L'Allemagne est un bon exemple. Aujourd'hui, l'Allemagne recycle 70% de tous les déchets produits, le plus au monde. Il y a deux décennies, l'Allemagne a mis en place un programme simple pour réduire les déchets plastiques. Lorsque les gens achètent des boissons dans une bouteille en plastique jetable, ils paient un petit supplément et récupèrent ces frais en déposant la bouteille usagée dans un centre de retour. 98% des bouteilles retournées sont recyclées, et le pays est fier du système de consigne, car il a stabilisé ce qui aurait pu être une baisse plus nette de l'utilisation de bouteilles réutilisables.

Les gens semblent cependant rassurés sur le fait qu'il est acceptable d'acheter des boissons dans des bouteilles en plastique qui seront recyclées, et ils continuent d'acheter des plastiques à usage unique. Il y a donc peu de preuves que l'intervention réduise réellement la consommation allemande de plastiques à usage unique. Que peut-on faire d'autre pour réduire la consommation de plastique ?

Que font les chercheurs pour éclairer et résoudre le problème de la pollution plastique ? Ce sont principalement :

De nombreux efforts existent déjà pour réduire les déchets plastiques :

Pourquoi ces approches n'ont-elles pas fonctionné ?

Une équipe de chercheurs du Global Plastics Policy Center de l'Université de Portsmouth, au Royaume-Uni, a mené des évaluations indépendantes de la gestion des déchets plastiques dans le monde. Ils ont déterminé que, dans la plupart des cas, il n'y avait "pratiquement aucune surveillance des politiques". L'une des plus grandes difficultés dans la mise en œuvre de politiques visant à réduire les plastiques entrant dans l'environnement est le manque de données sur l'endroit où les plastiques sont produits, utilisés et aboutissent.

Là encore, l'interdiction de vendre ou d'utiliser des sacs à provisions en plastique d'Antigua-et-Barbuda en 2016 indique une diminution de 15 % de la quantité de plastique jetée dans les décharges au cours de sa première année. Pourquoi cela a-t-il fonctionné ?

Le succès d'Antigua-et-Barbuda indique qu'il faut évaluer la performance de chaque politique par rapport à ses propres objectifs, la mesure dans laquelle chaque politique a réduit la pollution plastique, quel que soit l'objectif déclaré de la politique, et les facteurs contribuant à l'efficacité de la politique.

Le potentiel des interventions possibles commence par une révision des connaissances et des technologies actuelles, notamment en produisant moins de plastiques, en limitant l'exportation internationale de déchets plastiques, en remplaçant les plastiques par des matériaux alternatifs tels que le papier et en augmentant la capacité de diverses méthodes de recyclage.

Le recyclage mécanique réagit aux aliments et aux additifs, ce qui peut réduire la longueur des polymères et dégrader les propriétés du plastique. Cela signifie que sa capacité à être transformée en de nouveaux matériaux est compromise. Un tel décyclage peut éventuellement rendre les plastiques non recyclables. Mais la décomposition des plastiques avec des enzymes peut diviser les polymères en leurs blocs de construction, ou monomères, qui peuvent ensuite être utilisés pour fabriquer des plastiques ayant les mêmes propriétés que le matériau de départ.

Ce n'est pas nouveau - les premiers rapports d'enzymes qui pourraient dégrader les plastiques remontent à au moins 3 décennies.

Le recyclage en boucle fermée est l'objectif - un recyclage presque sans fin. Une société française appelée Carbios teste une technologie qui, selon elle, constituera la base de la première usine de recyclage enzymatique au monde, qui utilisera des enzymes génétiquement modifiées pour décomposer un plastique commun appelé polyéthylène téréphtalate (PET). L'objectif est que les enzymes surmontent certaines des lacunes du recyclage mécanique. Le procédé consiste à trier et séparer les plastiques, qui sont un mélange de différents types de polymères (chaînes moléculaires longues) ; puis les laver, et enfin les broyer ou les fondre pour produire de nouveaux plastiques.

En plus du PET, qui est utilisé dans les tissus et les emballages, certains des autres plastiques couramment utilisés qui peuvent être recyclés de cette manière comprennent le polypropylène (PP), utilisé dans l'emballage et la construction, et le polyéthylène (PE) - un polymère qui peut être fabriqué à différentes densités et se retrouve donc dans une large gamme de produits, des sacs à provisions et des chaises pliantes aux implants chirurgicaux.

Gregg Beckham, ingénieur chimiste au US National Renewable Energy Laboratory à Golden, Colorado, a démontré que la combinaison de catalyseurs biologiques et chimiques pouvait être une technique puissante pour les plastiques mixtes. Les chercheurs ont utilisé un processus en deux étapes, comprenant un catalyseur métallique et une bactérie du sol artificielle, pour dégrader un mélange de plastiques – PET, polyéthylène haute densité (HDPE), un plastique couramment utilisé dans les bouteilles de shampoing et les cartons de lait, et le polystyrène, qui est utilisé pour fabriquer de la mousse de polystyrène – en produits chimiques qui pourraient être utilisés pour fabriquer de nouveaux polymères.

Une autre technique parfois appelée recyclage chimique est la pyrolyse, dans laquelle des plastiques mélangés sont chauffés à des températures extrêmement élevées en l'absence d'oxygène jusqu'à ce qu'ils se décomposent en composants pouvant être utilisés comme combustible ou pour la construction de nouveaux polymères. Mais cet étiquetage est controversé. Les critiques se demandent si cela peut vraiment être considéré comme du recyclage – car il est souvent utilisé pour générer du carburant – et ont fait valoir qu'il s'agit d'un processus énergivore qui n'est guère meilleur que l'incinération. Malgré ces critiques, de nombreuses grandes entreprises chimiques sont en train de construire des usines de pyrolyse dans le monde.

Le remplacement idéal du plastique pourrait-il avoir un cycle de vie similaire à celui du papier ? Il serait peu modifié à partir du matériau d'origine, simple à recycler et présenterait un potentiel de danger minimal en cas de fuite dans l'environnement.

Jeremy Luterbacher, ingénieur biochimiste à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, a décrit une manière d'utiliser des produits chimiques connus sous le nom d'aldéhydes pour transformer des matières biologiques non comestibles, telles que des copeaux de bois et des épis de maïs (maïs), en un polyester biodégradable, appelé diméthylglyoxylate xylose, qui, selon lui, pourrait être ce matériau de remplacement. Bien que le processus de production soit actuellement une preuve de concept, il devrait être possible de fabriquer ce polyester simplement et en grande quantité, déclare Luterbacher. Il reste du travail pour mettre cette approche sur le marché. Par exemple, si le xylose de diméthylglyoxylate doit être utilisé dans les emballages alimentaires, les chercheurs devront s'assurer que, à mesure qu'il se dégrade, les molécules produites ne seront pas nocives pour la santé ou n'auront aucun autre effet involontaire, comme laisser un mauvais goût.

Actuellement, les deux plus grandes catégories de bioplastiques, les polyhydroxyalcanoates (PHA) et l'acide polylactique (PLA), sont à la fois biosourcés et biodégradables ; ils sont utilisés dans des applications telles que l'emballage alimentaire, la coutellerie et les textiles. Les entreprises investissent des milliards de dollars dans la fabrication de bioplastiques. Mais ils ne représentent qu'environ 1 % des plus de 400 millions de tonnes de plastiques produits chaque année.

"La crise de la pollution plastique est littéralement visible, et il est difficile de ne pas avoir le cœur brisé quand on la voit dans l'environnement naturel, en particulier", admet Beckham du US National Renewable Energy Laboratory. "Je pense que l'humanité a reconnu ce problème, et j'espère que nous pourrons le résoudre. Mais cela prendra énormément de travail et de temps."

Carolyn Fortuna (ils, eux), Ph.D., est une écrivaine, chercheuse et éducatrice qui se consacre toute sa vie à l'écojustice. Carolyn a remporté des prix de l'Anti-Defamation League, de l'International Literacy Association et de la Leavy Foundation. Carolyn est un petit investisseur dans Tesla.Veuillez suivre Carolyn sur Twitter et Facebook.

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