Bien que le caoutchouc soit un matériau essentiel dans de nombreux secteurs, les déchets issus de son utilisation constituent un problème majeur en raison de leur impact environnemental. Selon la Banque mondiale, les déchets de caoutchouc dans les décharges libèrent des substances toxiques dans le sol et les eaux souterraines. Et lorsqu’ils sont brûlés ou incinérés, ils libèrent des polluants nocifs dans l’air, d’où l’importance de la mise en place de procédés de recyclage et de revalorisation efficaces. Aux États-Unis, des chercheurs de l’UNC-Chapel Hill ont développé une nouvelle méthode permettant de transformer le caoutchouc usagé, notamment les pneus usagés, en matériaux fonctionnels. Ceux-ci pourront être utilisés pour fabriquer des résines époxy.
Pour transformer les pneus usagés, l’équipe de recherche, dirigée par le Docteur Aleksandr Zhukhovitskiy, procède en deux étapes, à savoir une amination C-H et une stratégie de réarrangement des polymères. Selon eux, cette nouvelle méthode permet de décomposer efficacement la structure réticulée complexe du caoutchouc, les transformant en matériaux solubles fonctionnalisés par des amines. De plus, ce procédé fonctionne dans des conditions douces (35-50°C), contrairement aux techniques de recyclage traditionnelles, qui nécessitent souvent des températures extrêmes ou des catalyseurs coûteux. Les chercheurs affirment que leur méthode est plus respectueuse de l’environnement et plus économique que les méthodes actuelles, comme la dévulcanisation ou le clivage du squelette polymère, qui fragilisent le matériau ou produisent des sous-produits de faible valeur.
Les scientifiques indiquent qu’aucune des approches utilisées actuellement n’offre une solution efficace et évolutive pour la valorisation des déchets de caoutchouc. Les méthodes de recyclage traditionnelles, comme la pyrolyse, par exemple, présentent des risques pour la santé et l’environnement en raison de la production de sous-produits nocifs, tels que le benzène et les dioxines. « Nos recherches visent à surmonter ces défis en développant une méthode permettant de décomposer le caoutchouc en matériaux fonctionnels, même sous forme de mélange », a déclaré le Dr Zhukhovitskiy. Il explique qu’en seulement six heures, son équipe a réussi à décomposer complètement des pneus usagés et les transformer en matériaux utiles, lors d’un test.
Les matériaux obtenus peuvent être utilisés pour créer des résines époxy, largement utilisées dans les adhésifs, les revêtements et les composites. D’ailleurs, selon les chercheurs, les résines époxy fabriquées avec ces déchets de caoutchouc transformés sont aussi résistantes que celles disponibles sur le marché. Pour information, les scientifiques ont évalué l’impact environnement de leur méthode, à l’aide du facteur E. « En exploitant la puissance de l’amination C-H et du réarrangement du squelette, cette méthode ouvre une nouvelle voie pour transformer le caoutchouc post-consommation en matériaux de haute valeur, réduisant ainsi le recours aux décharges et minimisant les dommages environnementaux », déclare Sydney Towell, co-auteure de l’étude.
European Coatings : https://www.european-coatings.com/news/raw-materials/from-scrap-to-strength-rubber-waste-as-epoxy-resin-precursor/
