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Les plastiques photo-biodégradables : solution ou utopie ?

 

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Non, car la seule sollicitation réelle est que ses propriétés mécaniques, qui permettent au plastique de pouvoir contenir des charges, restent intactes entre le magasin et la maison. D’où l’idée de concevoir des plastiques photo-biodégradables ou à durée de vie limitée sans affecter les propriétés mécaniques. Cette solution serait la plus intéressante pour lutter contre les plastiques disséminés dans la nature et dont la récupération est difficile.

En quoi consiste la photo-biodégradation ?

Il faut savoir que le plastique est constitué d’une longue chaîne moléculaire. Si nous prenons l’un des plastiques les plus populaires, le polyéthylène, cette chaîne est principalement constituée d’atomes de carbone et d’hydrogène. Il existe différents types de dégradation du plastique : la photodégradation induite par les rayons solaires, la dégradation chimique (hydrolyse, oxydation), la dégradation thermique (chaleur), la dégradation mécanique (contraintes) et la biodégradation (microorganismes). Au Sénégal, le phénomène de photodégradation est prépondérant du fait du climat qui permet d’avoir un ensoleillement permanent. Sous l’effet des rayons solaires, la chaîne moléculaire du plastique subit des modifications chimiques qui produisent des produits d’oxydation tels que les cétones, acides, esters, hydroperoxydes et bien d’autres produits selon un mécanisme réactionnel bien connu. Cette modification chimique s’accompagne de ruptures de la chaîne moléculaire en plusieurs endroits, ce qui fragilise le plastique en lui faisant perdre ses propriétés physiques. A un certain stade de dégradation, on considère le plastique comme mort (scientifiquement à 50% de perte des propriétés physiques et une absorbance de 0.1). Il devient alors craquant et ne résiste plus à aucun choc ou charge : les pare-chocs de voiture photodégradés se cassent sous l’effet d’un choc. Un sac chargé de riz, par exemple, et exposé au soleil un certain temps, craque quand on le soulève.
A ce niveau de dégradation qui peut être évalué par spectroscopie infrarouge, la chaîne moléculaire est fragmentée. A partir de cet instant, lorsque le plastique vient à être en contact avec les microorganismes que l’on retrouve dans la nature, la probabilité qu’il soit métabolisé par les microorganismes devient plus importante. En effet, la présence de chaînes courtes et d’entités comme les esters issus de la photodégradation, favorise la biodégradation du plastique. 
Il est clair que la conception de plastiques photo et/ou bio-dégradables n’est pas des plus simples. Mais les chimistes devraient aider à concevoir des systèmes intelligents (systèmes à durée de vie programmée) c'est-à-dire qui demeurent stables pour leur usage premier pour « disparaître » ensuite dans la nature. Disparition qui serait initiée par les rayons solaires qui ont pour rôle de « casser » la chaîne moléculaire du plastique (c’est le phénomène de photodégradation), rendant cette dernière accessible aux microorganismes rencontrés dans la nature.

Aujourd’hui, nous sommes capables de fabriquer des films plastiques contenant des additifs « très appréciés » par les microorganismes, ce qui facilite le phénomène de biodégradation. En effet, cette biodégradation qui est le fait des microorganismes peut être facilitée en incorporant dans le plastique des additifs comme des sels métalliques (dithiocarbamate de fer, du  nickel, etc.). L’additif présent amorce la dégradation sous l’effet des rayons UV du soleil et de la chaleur. Après fragmentation, les résidus disparaissent par biodégradation. En cas d’abandon sauvage, les sachets plastiques contenant les additifs précités « disparaîtront ».
Mais la seule disparition visuelle de la matière ne peut pas être considérée comme acceptable pour l’environnement si elle n’est pas contrôlée. En effet, cette disparition pourrait être à l’origine d’autres formes de pollution insidieuses telles que la  contamination des nappes phréatiques.
Il faut reconnaître que la solution proposée de combiner la photo et la bio-dégradation est très adaptée à notre pays qui dispose de soleil en permanence. C’est vers cette voie que devraient être orientés nos efforts. La mise en place d’une telle politique nécessiterait :

• un contrôle rigoureux des emballages importés (notre étude de laboratoire a montré que ces derniers avait des niveaux de stabilité élevés, ce qui n’était pas nécessaire pour leur utilisation et qui explique leur présence durable dans la nature)
• la sensibilisation des industries du plastique, en général, et des emballages en particulier,
• de s’inscrire dans une dynamique d’introduction de plastiques photo-biodégradables dans notre pays. Programme qui ne peut s’inscrire que dans le cadre d’une coopération tripartite Etat - opérateurs économiques - chercheurs. la combinaison photo et bio-dégradation est l’idéal.

Quel que soit le poids économique d’une telle politique, un effort important va devoir être fait aussi bien par les pouvoirs publics que par les transformateurs de plastique pour contenir l’invasion des sachets plastiques aux fins de préserver notre environnement.

 

© 2015 / Pr. Adams TIDJANI