Recycled is the new black

« La chaise Ioda est emboîtable et possède une assise large. Extrêmement confortable et résistante, elle équipe collectivités et particuliers » : c’est ainsi que l’entreprise SOGEMAP située en Charente Maritime présente l’un de ses best-sellers. Cette année, SOGEMAP la propose en plastique recyclé, « parce que les déchets plastiques n’ont rien à faire sur les plages ».

Seule contrainte à ce stade : pour ses 20 ans, Ioda se voit offrir une petite robe noire car recycler ensemble des plastiques de toutes les couleurs donne obligatoirement un mélange sombre et indéfinissable, que le plus simple est de colorer… en noir.

Pour avoir travaillé sur le sujet, je peux vous dire que des alternatives sont envisageables : bleu marine, vert sapin, gris tourterelle (celui-ci avait ma préférence)… Un peu d’imagination et un designer couleurs et matières sont alors bien utiles. Quant à proposer des teintes claires, cela veut dire trier les plastiques recyclés par couleur en amont de la mise en oeuvre et l’économique prend alors le pas sur la technique, du fait des coûts de main d’oeuvre actuellement nécessaires.

 

Source et photo : FRANCE BLEU

Qu’est-ce qu’un MOF ?

Il faut se méfier des acronymes. Par « MOF », vous entendez sans doute « Meilleur Ouvrier de France » mais connaissez-vous les « Metal Organic Fameworks » ou réseaux métallo-organiques ?

Leur nom l’indique : les réseaux métallo-organiques sont constitués d’ions métalliques (tels que le fer, le titane, l’aluminium, le cuivre, …) reliés entre eux par des groupes « organiques », donc à base de carbone et leur intérêt réside dans leur exceptionnelle porosité.

Ils sont en effet « nanoporeux », comme le charbon actif, les zéolithes ou les silices, donc plein de pores minuscules ce qui fait que leur surface réelle est très supérieure à leur surface « apparente ». Si vous avez du mal à me suivre, imaginez deux feuilles de papier de la même aire apparente (par exemple, deux carrés de 10 par 10 cm) : l’une est lisse et l’autre est plissée comme un éventail. Si vous aplanissez la feuille plissée, alors son aire ne sera plus de 10 par 10 mais (par exemple) de 20 par 10… L’image pourrait aussi être fromagère : la surface réelle d’un morceau d’emmental est supérieure à la surface réelle d’un morceau de gruyère de même taille. En conséquence, plus il y a de trous dans l’emmental, plus il y a en fait… de surface !

A quoi servent les matériaux nanoporeux ? A piéger ou transporter une grande variété de molécules. Le charbon actif est par exemple utilisé pour filtrer l’eau depuis l’Antiquité ou dans les masques à gaz depuis le 19ème siècle. Un gramme de charbon actif a une surface de l’ordre de 1 000 m² (1). Ses petits cousins les MOF, observés pour la première fois en 1992, ont une surface de l’ordre de 10 000 m² par gramme… C’est plus qu’un terrain de football ! Ils sont extrêmement prometteurs car ils permettent de stocker des gaz à effet de serre comme le CO2 ou le méthane, ou encore de l’hydrogène afin de produire de l’électricité renouvelable. Autre exemple : des chercheurs de l’université de Berkeley et du MIT ont uni leurs efforts et présenté début 2017 une preuve de concept combinant l’énergie solaire et un MOF à base de zirconium pour collecter l’eau présente dans l’air, même dans un environnement désertique (2).

Par contre, jusqu’à présent les MOF étaient disponibles sous forme de poudres, lesquelles ne sont pas faciles à mettre en oeuvre à l’échelle industrielle. Mais une équipe internationale menée par des chercheurs de l’Institut de recherche de Chimie Paris a récemment fait la couverture de Nature Materials avec une étude qui met en évidence la capacité d’un MOF à base de zinc à garder ses propriétés de porosité à l’état liquide, puis à l’état vitreux. C’est surprenant car, comme le dit joliment le CNRS (3), « l’état liquide n’est pas celui qui favorise la porosité » ! C’est vrai : on peut faire des ronds dans l’eau mais on y voit au final assez rarement des trous… « Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles applications industrielles » : on ne peut que l’espérer, quand il vient d’être annoncé que les émissions mondiales de COsont reparties à la hausse après trois ans d’accalmie.

 

(1) Les réseaux métallo-organiques : des matériaux prometteurs aux nombreuses applications industrielles

(2) This new solar-powered device can pull water straight from the desert air

(3) Quand un solide poreux garde ses propriétés à l’état liquide

Des digitales… numériques !

Quand l’impression 3D inspire les designers, le résultat peut être extrêmement poétique. C’est le cas avec cette collection de luminaires présentés par Kiki van Eijk à la « Dutch Design Week » fin octobre. La designer néerlandaise s’est inspirée des digitales de son jardin et appuyée sur l’impression 3D pour réaliser ces délicates « clochettes ». Selon DEZEEN le matériau est un bioplastique : il s’agit donc probablement de PLA (acide polylactique, un polymère biodégradable), très couramment utilisé dans les imprimantes 3D du type « FDM » (impression 3D par dépôt de fil fondu).

L’une des caractéristiques du procédé est que les couches de fils successivement déposées sont bien visibles. Ce qui, aux yeux d’un plasturgiste habitué à rechercher des états lisses et brillants, est un abominable défaut devient à ceux de Kiki van Eijk une merveilleuse façon de symboliser l’imperfection de la plante en fin de floraison. Elle a donc choisi sur son imprimante 3D le plus faible niveau de résolution afin de donner plus « d’âme » à son projet.

Résumons-nous : quelques clochettes imprimées en plastique, une tige en métal délicatement courbée par le « poids des fleurs », un pied en béton teinté, quelques LED et un peu de fil électrique : mais pourquoi n’y avons-nous pas pensé nous-mêmes ?

Premier millésime du Prix Etudiant SFIP : déjà un grand cru !

PLEXIGLAS, NYLON, TEFLON… des noms commerciaux de polymères qui ont tellement changé nos modes de vie qu’ils en sont passés dans le langage courant ! Mais tous ont désormais plus de 50 ans. Même le polycarbonate a marché sur la lune, avec Neil Armstrong. Alors, quoi de neuf aujourd’hui dans le domaine des plastiques ?

A cette question, Adrien DEMONGEOT (recevant, à droite sur la photo, son prix des mains de Gérard Liraut, Président de la SFIP), Ingénieur de l’ESPCI (Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de Paris) et Docteur de l’Université Pierre et Marie Curie répond : les vitrimères !

Voici donc une nouvelle classe de polymères dont nous avons entendu parler pour la première fois en 2011, lorsque Ludwik Leibler, Directeur du laboratoire Matière molle et Chimie à l’ESCPI Paris Tech a mis au point ce concept avec son équipe. Les vitrimères sont aussi résistants et insolubles que les thermodurcissables mais ils sont façonnables à chaud comme les thermoplastiques.  Cependant, contrairement aux thermoplastiques qui présentent une forte chute de viscosité à la fusion ou à la transition vitreuse, la diminution de viscosité des vitrimères se fait en douceur avec la température, comme dans le verre, d’où leur nom rappelant la nature polymère du matériau et la racine latine du mot verre, vitrum.

Devant un concept aussi innovant, le plasturgiste a les yeux qui brillent car il comprend qu’un jour, il n’aura plus à choisir entre la résistance des thermodurs d’une part et la recyclabilité et la réparabilité des thermoplastiques d’autre part. Mais il se demande combien de temps encore il devra patienter pour disposer de ces petites merveilles…

C’est là que se positionne le travail de thèse d’Adrien DEMONGEOT, qui a précisément consisté à transformer un polyester commercial en vitrimère, en utilisant un outil de mise en œuvre classique des thermoplastiques industriels et des additifs tous commerciaux. Plus précisément, il a modifié un PBT par des résines époxy en présence d’un catalyseur de transestérification, directement en extrudeuse, ouvrant ainsi de nouveaux domaines applicatifs au PBT, notamment dans la connectique.

Pour sa toute première édition, le Prix Etudiant SFIP a donc été attribué à l’unanimité à Adrien DEMONGEOT. Les membres du jury ont été séduits par une double ambition de recherche d’une rupture technologique alliée à une vision applicative et industrielle, le tout présenté avec rigueur, clarté et une belle maîtrise.

Bravo à Adrien DEMONGEOT et… longue vie au Prix Etudiant SFIP !

 

Cet article est également publié sur LINKEDIN : Première édition du Prix Etudiant SFIP

Soufre et colza : le jaune est la couleur de la rentrée !

La convention de Minamata sur le mercure, adoptée par les Nations Unies en 2013, est entrée en vigueur le 16 août dernier. Ses 74 pays signataires ont l’obligation de protéger leurs citoyens des effets nocifs du mercure et de mettre en place un contrôle des activités polluantes, comme l’exploitation artisanale des mines d’or, le raffinage du pétrole et du gaz naturel, la métallurgie ou même l’agriculture.

Le mercure est en effet un poison violent dont les effets étaient déjà décrits par Pline l’Ancien au 1er siècle. Les composés du mercure utilisés pour traiter les feutres destinés à la fabrication de chapeaux auraient d’ailleurs inspiré à Lewis Caroll le personnage du chapelier fou d’Alice au pays des merveilles.

On estime à 1 400 tonnes par an la contamination des eaux et des sols par le mercure utilisé pour la seule exploitation des petites mines d’or artisanales, lesquelles sont essentiellement situées dans des pays pauvres. Or s’il existe déjà des solutions de remédiation, elles sont généralement coûteuses.

Le moment était opportun pour qu’une équipe de chimistes australiens publie les résultats de ses travaux sur un traitement « low cost » des déchets contaminés par le mercure. En mélangeant de l’huile de colza ou de tournesol usagée (un sous-produit de l’industrie agro-alimentaire) à du soufre (un sous-produit abondant et peu coûteux de la pétrochimie), ils ont obtenu un polymère, un genre de caoutchouc synthétique, suffisamment polyvalent pour capturer le mercure sous ses formes les plus communes.

Recycler pour dépolluer : c’est le « double effet kiss-cool » appliqué à la protection de l’homme et de l’environnement (les deux étant indissociables bien sûr).

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201702871/full