C’est une menace à long terme pour la survie des écosystèmes : la masse des déchets plastiques produits annuellement dans le monde a plus que doublé entre 2000 et 2019, pour atteindre 353 millions de tonnes. Si la réduction à la source de la production des plastiques est un impératif pour juguler cette pollution, la mise en place d’un nouveau marché circulaire des plastiques permettrait de réduire la quantité des déchets de 20 % d’ici à 2040, selon le dernier rapport du Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE) sur la pollution plastique. Or, aujourd’hui, le recyclage du plastique stagne en dessous de 10 %.
Parmi les défis qui se posent, le PNUE insiste sur la nécessité d’améliorer les processus de transformation des déchets pour qu’ils puissent « rivaliser avec les matériaux vierges ». Une exigence à laquelle les procédés de recyclage à grande échelle ne répondent pas : « Aujourd’hui, lorsque la matière est recyclée, celle-ci ne compte que pour une part très minoritaire dans le produit créé »explique Jean-François Ghiglione, chercheur au CNRS et spécialiste en écologie et écotoxicologie microbienne marine. Le processus de recyclage lui-même génère des microplastiques, source de pollution.
« Ciseaux » biologiques
Pour améliorer la « circularité » des plastiques et pallier les limites du recyclage mécanique (collecte et tri), qui représente 99 % du recyclage, les scientifiques et les ingénieurs intensifient leurs recherches autour du recyclage biologique et chimique. Le premier principe s’appuie sur les micro-organismes qui, grâce aux enzymes qu’ils produisent, dégradent les plastiques. Tels des « ciseaux » biologiques, les enzymes découpent les polymères en monomères, qui peuvent ensuite être transformés en gaz carbonique, eau et biomasse par les bactéries, ou constituer de nouveaux matériaux polymères et être recyclés.
En 2016, les chercheurs de l’université Keio, à Tokyo, avaient suscité de l’espoir d’un possible recyclage utilisant des enzymes avec la découverte de bactéries capables de ” manger “ le polyéthylène téréphtalate (PET)une matière fréquemment utilisée dans les bouteilles et les textiles synthétiques. En 2019, des chercheurs du CNRS ont répertorié dans un article scientifique soixante-dix souches microbiennes qui peuvent décomposer des polymères utilisés dans les plastiques.
Si la plupart des découvertes ont eu lieu dans l’environnement – récemment, les scientifiques ont identifié de nouvelles espèces de champignons et de bactéries qui décomposent les polymères dans les marais salants côtiers en Chine, dans les Alpes ou encore en Arctique –, l’utilisation de ces réactions biochimiques au profit du recyclage dépend de leur efficacité. Carbios, une société française basée à Clermont-Ferrand, a été la première au monde à mettre en place un procédé industriel de recyclage biologique. Utilisant une enzyme obtenue par des bactéries issues de compost, la technologie permet de convertir un tee-shirt ou un flacon de shampooing en une bouteille en PET transparente 100 % recyclable, sans que la matière perde de qualités. Avantage : l’enzyme agit sur les déchets en PET de toutes sortes, de couleurs différentes, ce qui peut rendre le tri en amont moins contraignant. Aussi, les polymères fabriqués présentent une qualité équivalente aux matériaux vierges et peuvent être recyclés par le même procédé. « L’efficacité de l’enzyme utilisée a été démontrée »affirme Jean-François Ghiglione, qui n’est pas impliqué dans l’entreprise Carbios.
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