Une nouvelle approche de la fabrication du méthanol: la valorisation des déchets marins
Les matières plastiques sont essentielles à la vie moderne, mais la gestion des déchets plastiques est une préoccupation croissante. Le Parlement européen estime qu’entre 4,8 et 12,7 millions de tonnes de plastique aboutissent dans les océans chaque année. Le projet CCLEANER, soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, s’est attaqué à ce problème en explorant des moyens écologiques de recycler chimiquement les déchets plastiques.
Procédés de recyclage chimique
La forme la plus connue de recyclage du plastique est le recyclage mécanique. Il s’agit de trier les plastiques par type et de les retraiter pour en faire des matériaux utilisables. Le tri est essentiel, car les différents plastiques ont des compositions différentes qui déterminent la meilleure façon de les utiliser, mais ce processus nécessite beaucoup de main-d’œuvre et est coûteux. Le recyclage mécanique utilise également des quantités excessives d’eau pour nettoyer les plastiques recyclés. Il en résulte que le recyclage mécanique présente des coûts économiques et environnementaux élevés. Le recyclage chimique présente l’avantage de décomposer ou de reconstruire les molécules de plastique en vue de leur réutilisation. La gazéification, un processus de pyrolyse, utilise le carbone des plastiques marins et les convertit en produits chimiques précieux tels que le méthanol. Avant le processus de gazéification, la carbonisation hydrothermale est utilisée pour générer de l’hydrochar, un solide de haute qualité capable de stimuler la gazéification. Étant donné que la plupart des plastiques sont initialement fabriqués à partir de combustibles fossiles, les produits chimiques récupérés conviennent à un grand nombre des mêmes applications, ce qui permet d’améliorer la valorisation des déchets plastiques. Le méthanol et l’hydrochar sont les principaux produits issus du recyclage chimique du plastique. Outre le plastique, le méthanol est un élément constitutif de nombreux autres matériaux. Il est également utilisé comme source d’énergie propre pour les véhicules, les piles à combustible et les poêles. Non seulement l’hydrochar peut renforcer le processus de gazéification, mais il peut également être utilisé pour remplacer le charbon et le coke de manière à respecter l’environnement.
À la recherche de solutions zéro net
De tels résultats sont passionnants et essentiels à la transition vers une économie circulaire, mais il y a un hic: l’énergie nécessaire pour réaliser la pyrolyse produit souvent des gaz à effet de serre. Un objectif important du projet est de réduire l’impact environnemental du processus de recyclage chimique. Selon Yi Cheng, responsable du projet: «En termes de bilan total, une méthode de production commercialisée nécessite une source de carbone (déchets plastiques), une source d’hydrogène (eau) et de l’énergie (énergie renouvelable)». CCLEANER a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour explorer de nombreux aspects de l’opération. Les chercheurs ont comparé les modèles de processus des usines à terre et à bord des navires, et l’IA a été utilisée pour analyser les déchets plastiques en cours de traitement. Yi Cheng dit: «Le projet propose une approche réalisable pour lutter contre les déchets plastiques marins flottants. Nous avons utilisé une méthode d’apprentissage automatique pour résoudre le problème de l’instabilité de la matière première, qui constitue un obstacle au recyclage des particules de plastique les plus diverses». En utilisant l’eau de mer comme milieu de réaction et en recourant à des sources d’énergie renouvelables telles que le vent, les vagues et l’énergie solaire, CCLEANER a mis au point une approche révolutionnaire du recyclage chimique des plastiques. Les évaluations complètes du cycle de vie et les analyses technico-économiques réalisées au cours du projet ont débouché sur des recommandations politiques judicieuses. Le méthanol vert produit à partir de déchets plastiques récupérés dans les mers est à portée de main. Imaginez un navire ou une île artificielle où le plastique est collecté, l’énergie est exploitée et le recyclage chimique permet d’obtenir des produits de grande valeur en retour. Grâce à un investissement continu dans un avenir à émissions nettes nulles, les innovations du projet en matière de technologies de carbonisation hydrothermale permettront d’assainir les océans et d’assurer la durabilité économique et environnementale, faisant ainsi de cette vision une réalité.
Mots‑clés
CCLEANER, déchets plastiques, méthanol, recyclage chimique, apprentissage automatique, pyrolyse, déchets marins, carbonisation hydrothermale, hydrochar, solutions zéro net
