Nouvelle génération de plastique à partir d’eaux usées

La fabrication du papier produit des quantités importantes d’eaux usées, dont le coût du traitement en station d’épuration est relativement élevé. Michael Herrenbauer de l’Université technologique de Mittelhessen (THM) à Gießen (Hesse) travaille à la récupération de matières premières d’origine biologique dans ces eaux pour l’industrie du plastique. Pour soutenir ce projet, le Ministère fédéral pour l’enseignement et la recherche (BMBF) met à disposition un budget de 250.000 euros.

 

L’équipe de recherche du département de technologies hospitalière et médicale, d’environnement et de biotechnologie (KMUB) de la THM se concentre sur la récupération de la lignine, contenue en grande quantité dans les eaux usées produites par l’industrie du papier. La lignine est un des principaux composants du bois. Elle est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d’apporter de la rigidité, une imperméabilité à l’eau et une grande résistance à la décomposition. Cependant elle gène la fabrication du papier blanc (notamment responsable du jaunissement du papier après exposition au soleil), et est donc retirée du bois par un procédé de blanchiment et se retrouve stockée dans les eaux usées. « La matière première des plastiques est d’ordinaire le pétrole », explique Michael Herrenbauer. « Nous souhaiterions pouvoir gagner en matière première d’origine biologique pour contourner le cycle de genèse basé sur le pétrole ».

 

 

Pour réaliser ce projet, les scientifiques utiliseront un réacteur tubulaire à base de verre fritté recouvert de dioxyde de titane. Le dioxyde de titane est un semi-conducteur à propriétés photocatalytiques [1] qui est activé par la présence d’une source lumineuse, naturelle ou artificielle. Les radicaux libres libérés par le titane permettent une oxydoréduction : les molécules organiques présentes sur la surface traitée sont adsorbées et décomposées par le catalyseur. Ainsi les eaux usées chargées en lignine vont envahir les tubes du catalyseur et, par exposition continue à la lumière, vont subir les réactions d’oxydoréduction attendues. En conséquence, la lignine se retrouve isolée du reste des eaux et peut être réutilisée dans la fabrication de plastique de nouvelle génération, tel que le plastique phénol-formaldéhyde.

 

L’équipe de recherche de Giessen travaille actuellement sur l’optimisation du revêtement des tubes du catalyseur et développe en parallèle des méthodes pour déterminer certains paramètres du procédé tels que le pH, la concentration en sel ou le temps de séjour dans le réacteur pour une extraction et une fabrication optimales du produit.

 

Ce projet, qui s’achèvera en 2013, regroupe un certain nombre de partenaires de la recherche et de l’industrie, dont l’Institut technique pour le développement de bioprocédés et de technologies pharmaceutiques de la THM et le groupe de travail sur la thématique photocatalyse et nanotechnologie de l’Université de Hanovre.

 

 

[1] Principe du procédé : décomposer et dégrader de la matière sous l’action de rayons lumineux à la surface d’un catalyseur, le catalyseur étant généralement du dioxyde de titane.

Source :

« Kunststoffe aus Abwässern gewinnen », communiqué de presse de l’Université technologique de Mittelhessen (THM) – 31/05/2011 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/EGe0V

Rédacteur :

Myrina Meunier, myrina.meunier@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr