​Olivier Hamelin

La valorisation des plastiques polyoléfiniques, tels que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), par voie chimique et biochimique représente une avancée significative pour la gestion durable des déchets plastiques. Ces matériaux, largement utilisés (plus de 50% de la production mondiale) en raison de leurs propriétés mécaniques et de leur résistance à la dégradation, posent un défi majeur en termes de recyclage et d'élimination. La voie chimique de valorisation des polyoléfines implique des procédés particulièrement énergivores et/ou dangereux comme la pyrolyse, l’hydrocraquage et la dépolymérisation catalytique. La pyrolyse, par exemple, décompose les polymères à haute température en l'absence d'oxygène, produisant des hydrocarbures liquides et gazeux pouvant être utilisés comme carburants ou comme matières premières pour de nouvelles synthèses chimiques. L’hydrocraquage, quant à lui, utilise l'hydrogène sous haute pression et en présence de catalyseurs pour obtenir des produits plus légers et de haute valeur ajoutée. La voie biochimique, encore en phase de recherche et développement, offre une approche complémentaire. Elle utilise des microorganismes et des enzymes spécifiques capables de dégrader les polyoléfines en composés plus simples pouvant intéresser l’industrie chimique.

Dans la Nature, deux processus interviennent dans la dégradation de ce type de plastique. Tout d’abord un processus abiotique entraine des transformations physiques (fragmentations du matériaux) et chimiques (fonctionnalisation des liaisons C-H). Il s’ensuit un processus biotique impliquant des enzymes extra et intracellulaires (oxydases et hydrolases) réalisant la fragmentation oxydante du matériau.

Dans ce projet, inspiré par la Nature, nous abordons cette thématique par deux approches complémentaires. Dans l’approche chimique, il est envisagé de réaliser des coupures oxydantes des liaisons C-C une fois celles-ci activées par fonctionnalisation des liaisons C-H, en exploitant des catalyseurs bioinspirés déjà décrits dans la littérature. Concernant l’approche biochimique, la Versatile peroxydase issue du champignon Pleurotus eyringii et impliqué dans la dégradation de la lignine a été sélectionnée. La combinaison des deux stratégies pour une action synergique est également envisagée.



Ainsi, la valorisation des plastiques polyoléfiniques par voie chimique et biochimique représente une stratégie intégrée et multidisciplinaire pour répondre aux défis environnementaux posés par les déchets plastiques, tout en créant des opportunités pour la production durable de nouvelles matières premières et d'énergie.