Une étape importante dans le recyclage des couches : la dégradation de la cellulose dans les matériaux composites a réussi
Percée grâce aux enzymes
Papier, verre, plastique et même béton : de nombreux matériaux sont aujourd'hui recyclés. Pour les couches, en revanche, c'est encore presque impossible. Dans le monde, moins d'un pour cent des couches sont recyclées, alors qu'elles représentent environ 10 % des déchets ménagers (dans les maisons de retraite, ce chiffre peut atteindre 70 %). La difficulté consiste à séparer la cellulose des couches du matériau superabsorbant qui absorbe le liquide. Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Anne Zeck, chef de groupe à l'Institut des sciences naturelles et médicales (NMI) de Reutlingen, a réalisé une percée à l'aide d'enzymes dans le cadre du projet Invest BW Encycling.
À gauche, la masse de couches, qui est extrêmement visqueuse après l'ajout de liquide. À droite, démixtion après ajout de chlorure de calcium ; après avoir versé le liquide, les enzymes (dans le petit bocal) peuvent décomposer la cellulose.
NMI
Mélange de cellulose et de superabsorbant
Les couches-culottes sont des matériaux dits composites. Elles contiennent un mélange de cellulose, qui dans ce cas ressemble à du coton absorbant et qui est nécessaire pour que le port de la couche soit le plus confortable possible, et ce que l'on appelle le superabsorbant, qui consiste en un sel de sodium d'acide polyacrylique et qui peut absorber plusieurs fois son propre poids en liquide. Ces deux matériaux sont facilement recyclables. Dans le cas des couches, cependant, ils doivent d'abord être séparés. Cette opération est compliquée et n'est malheureusement pas possible pour tous les fabricants.
Une masse extrêmement visqueuse
"Lorsqu'on ajoute un liquide à ce mélange de cellulose et de matériau superabsorbant, on obtient une masse gélatineuse. Il est donc impossible de mélanger correctement la masse et de la traiter avec des enzymes", explique Anne Zeck, chef de projet. En ajoutant du chlorure de calcium, le superabsorbant libère à nouveau le liquide lié. La masse de couches déchiquetées peut maintenant être mélangée à fond.
La dégradation de la cellulose n'est pas nouvelle, mais elle est présente dans les couches.
L'étape suivante a consisté à rechercher des enzymes capables de décomposer la cellulose. "Deux critères sont particulièrement importants dans cette recherche : parmi une vaste gamme d'enzymes, nous devions trouver celles qui sont capables de convertir de manière fiable la cellulose en molécules de sucre solubles dans l'environnement très spécifique d'une couche. En même temps, ces enzymes ne devaient pas être trop chères pour que la technologie ait une chance réaliste de réussir sur le marché", explique Anne Zeck en décrivant les défis à relever. L'entreprise Candidum a apporté son soutien dans cette recherche.
0,7 gramme d'enzymes décomposent 800 grammes de cellulose
L'équipe d'Anne Zeck a ajouté un total de 0,7 gramme des enzymes finalement sélectionnées à 5,8 kilogrammes de couches, préalablement déchiquetées et trempées dans l'eau - car les couches finissent à la poubelle à l'état usagé, c'est-à-dire humide. Ils ont secoué ce mélange pendant plusieurs jours à 50 degrés Celsius. Pendant cette période, les enzymes ont décomposé 800 grammes de cellulose et en ont tiré du sucre, qui a été éliminé avec la phase aqueuse. Il restait cinq kilogrammes de matériau de couche déchiqueté, qui contient principalement des superabsorbants.
Une étape importante, qui sera suivie par d'autres
Dans une prochaine étape, ARCUS Greencycling testera à l'échelle d'une usine pilote (c'est-à-dire plus grande qu'une expérience en laboratoire, mais plus petite qu'un processus de production industrielle) si le matériau composite à faible teneur en cellulose peut être recyclé chimiquement de manière beaucoup plus efficace. En d'autres termes, la question est de savoir si cette pyrolyse (c'est-à-dire la séparation du matériau composite en ses matières premières d'origine) et donc le retour des matières premières dans le cycle sont plus efficaces. Les possibilités d'utiliser à l'avenir le liquide contenant du sucre comme matériau doivent être étudiées. La consommation d'eau doit également être optimisée. Ce n'est qu'à ce moment-là que le recyclage sera vraiment réussi et qu'il aura un sens écologique et économique. Néanmoins, l'utilisation réussie d'enzymes dans un environnement difficile est une étape importante.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Autres actualités du département science
