Créé en juillet 2024 au sein de la plateforme technologique PTICM de l’Institut Chevreul, le pôle POLYREC se consacre au développement de procédés innovants pour améliorer la qualité des plastiques recyclés et les réintroduire efficacement dans le cycle de production. Face à une production mondiale de plastique en forte croissance – où moins de 10 % des 460 millions de tonnes annuelles sont recyclées – POLYREC explore à la fois le recyclage mécanique et chimique.
Pour le recyclage mécanique, l’équipe étudie notamment la dépollution par CO₂ supercritique, un procédé qui, grâce à ses propriétés intermédiaires entre liquide et gaz, permet d’extraire les contaminants sans résidus de solvant, avec des taux de décontamination atteignant jusqu’à 98 % en continu. Dans le cas des matériaux thermodurcissables ou des élastomères, inadaptés au recyclage mécanique, POLYREC s’oriente vers la pyrolyse catalytique, qui dégrade les polymères en produits valorisables pour l’industrie chimique et énergétique.
Par ailleurs, l’équipe travaille sur l’optimisation de ces procédés en vue de réduire l’énergie nécessaire, en abaissant notamment les températures de pyrolyse par des approches d’intelligence artificielle, et en répondant aux exigences réglementaires pour les matériaux en contact alimentaire.

Comment mieux recycler le plastique : le défi de POLYREC

Alors que le 18 mars se tient la Journée internationale du recyclage, tour d’horizon des activités du pôle POLYREC de l’Insti

CNRS Chimie

Des chercheurs de l’Université de Cornell ont développé un modèle de machine learning, baptisé PEPPr (PolyEthylene Property PRedictor), capable de prédire et d’optimiser les propriétés des polymères HDPE en se basant sur leur distribution de poids moléculaire. En entraînant le modèle sur une bibliothèque de plus de 150 échantillons de polyéthylène aux caractéristiques variées, l’équipe peut désormais estimer des paramètres cruciaux tels que la viscosité à l’état fondu, la résistance et la ténacité. PEPPr permet également, en mode inverse, d’identifier la composition d’un échantillon idéal pour atteindre des propriétés cibles spécifiques, ouvrant ainsi la voie à la conception de matériaux sur mesure pour des applications aussi diverses que la fabrication de sacs plastiques ou de kayaks. Cette approche innovante vise non seulement à réduire la quantité de matière nécessaire – et donc la consommation d’énergie – mais aussi à améliorer la qualité des matériaux recyclés, rendant le recyclage du HDPE plus compétitif face à la production de plastique vierge. Ce travail représente une avancée majeure vers une conception plus intelligente et durable des polymères, avec des retombées potentielles pour une économie circulaire dans le secteur des plastiques.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/ml-model-to-reduce-environmental-impact-of-hdpe-000236585

Des chercheurs ont exploité la capacité de la bactérie Methylocystis suflitae, consommatrice de méthane, pour produire des polyhydroxyalcanoates (PHA), un plastique biodégradable, offrant ainsi une double solution aux enjeux climatiques et de durabilité. Grâce à une analyse génomique, ils ont identifié quatre gènes codant pour la PHA synthase, et des modélisations avancées ont démontré que les enzymes interagissent de manière optimale avec l’hydroxybutyrate et l’hydroxydodécanoate. En optimisant les conditions de fermentation, l’équipe a atteint un taux de production de 11,90 mg/L/h, malgré la faible solubilité du méthane, aboutissant à un plastique de qualité commerciale avec un point de fusion de 188 °C. Ce procédé novateur transforme le méthane, un puissant gaz à effet de serre, en matière première écologique, ouvrant la voie à une production industrielle scalable de bioplastiques qui pourrait contribuer significativement à la réduction de la pollution plastique.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1077610

Des chercheurs de l’Université de Californie – San Diego ont développé une nouvelle voie synthétique permettant de produire des diisocyanates aromatiques entièrement issus de D-galactose, contournant ainsi l’utilisation de phosgène et d’autres réactifs toxiques. Ce procédé, qui ne nécessite ni métaux de transition ni conditions extrêmes, permet la fabrication de thermoplastiques polyuréthanes présentant des propriétés mécaniques équivalentes à celles des matériaux d’origine pétrolière. L’innovation ouvre la voie à la production de polyuréthanes 100 % renouvelables, offrant une alternative durable et sécurisée pour divers secteurs industriels.

https://phys.org/news/2025-03-bio-based-method-polyurethane-toxic.html

Des chercheurs de l’Université Northwestern ont mis au point une méthode de décomposition du PET qui exploite la faible teneur en eau contenue dans l’air ambiant. En utilisant un catalyseur à base de molybdène et du charbon actif, le procédé casse les liaisons chimiques du PET sans recourir à des solvants agressifs. Une fois les liaisons rompues, l’exposition à l’humidité de l’air convertit les fragments de PET en acide téréphtalique (TPA) – un précurseur précieux pour la fabrication de nouveaux plastiques – avec pour seul sous-produit de l’acétaldéhyde, facilement éliminé. Le procédé, entièrement solvent-free, atteint un taux de conversion de 94 % de TPA en seulement 4 heures et fonctionne même sur des plastiques colorés, qui sont ainsi recyclés en TPA pur et incolore. Cette approche innovante, qui offre une solution propre, rapide et sélective pour recycler les plastiques polyesters, pourrait considérablement réduire la pollution plastique et contribuer à une économie circulaire.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/new-method-to-break-down-plastics-using-air-moisture-000236536

Le nouveau livre blanc « Increasing PET Thermoform Recycling » publié par la National Association for PET Container Resources (NAPCOR) et élaboré en collaboration avec le Circular PET Thermo-Forum met en lumière l’importance de préparer les industries aux futures régulations sur les plastiques. Destiné notamment aux décideurs californiens en charge du SB 54 et à ceux impliqués dans la mise en œuvre de la responsabilité élargie des producteurs (EPR), ce document propose des stratégies pour améliorer la circularité des thermoformes en PET, utilisés dans une vaste gamme d’emballages. Identifié par le code de résine No. 1, le PET est déjà le plastique le plus recyclé aux États-Unis, avec un taux de recyclage des bouteilles ayant atteint 33 % en 2023. Le rapport souligne que la légèreté du PET est un avantage clé, et recommande, parmi d’autres actions, d’adopter des approches de recyclage non mécaniques pour compléter les infrastructures existantes. En insistant sur la nécessité d’une approche coordonnée entre législateurs, fabricants, et recycleurs, le livre blanc propose de transformer les défis de la gestion des plastiques en opportunités de croissance et d’innovation, tout en réduisant les coûts et l’empreinte environnementale.

https://www.plasticstoday.com/packaging/napcor-pushes-pet-thermoform-recycling

Des chercheurs de la Northeastern University, dirigés par le professeur Guohao Dai, ont mis au point un hydrogel élastique destiné à la bio-impression 3D de tissus mous. Cette avancée pourrait ouvrir la voie à l’impression d’organes humains et de vaisseaux sanguins, marquant une étape significative en médecine régénérative.Les hydrogels, connus pour leur capacité à retenir l’eau, sont essentiels à la croissance cellulaire. Cependant, leur fragilité limitait jusqu’à présent leur utilisation en bio-impression. L’équipe de Dai a surmonté cet obstacle en développant un hydrogel élastique et biodégradable. Ce matériau est mélangé à des cellules vivantes, dissous dans une solution liquide, puis imprimé selon la forme souhaitée. Une exposition à une lumière bleue déclenche une photopolymérisation, rendant le gel élastique sans endommager les cellules.Après impression, les cellules se multiplient au sein de la structure. L’hydrogel étant biodégradable, il est progressivement remplacé par des polymères naturels produits par les cellules, comme le collagène et l’élastine, rendant ainsi l’implant entièrement compatible avec le corps humain. Bien que les vaisseaux sanguins imprimés jusqu’à présent soient encore trop fragiles pour supporter la pression sanguine, les chercheurs prévoient d’allonger la durée de culture à deux mois pour renforcer leur structure.

Un hydrogel pour la bio-impression d’organes humains | Techniques de l’Ingénieur

Une équipe de chercheurs de la Northeastern University (USA) vient de développer et de breveter un hydrogel destiné à la bio-impression 3D de tissus mous. Cette avancée significative pourrait bientôt conduire à l’impression d’organes humains et de vaisseaux sanguins. On ne peut que s’en réjouir : grâce à la bio-impression 3D de tissus vivants, la…

Techniques de l’Ingénieur

La revue examine les avantages des hydrogels dérivés de polymères naturels, issus de ressources renouvelables telles que plantes, bactéries et algues, qui se distinguent par leur biodégradabilité, leur faible empreinte environnementale et leur excellente biocompatibilité. Ces matériaux offrent une alternative non toxique aux hydrogels synthétiques, et leurs méthodes de production locales favorisent l’intégration de propriétés antibactériennes et bioactives. Leurs applications dans l’emballage alimentaire, la libération contrôlée de médicaments et la fabrication de dispositifs biomédicaux illustrent leur potentiel pour répondre aux défis de durabilité et de sécurité sanitaire, posant ainsi les bases d’une nouvelle ère de matériaux intelligents pour l’industrie et la santé.
https://phys.org/news/2025-03-significance-perspectives-natural-polymerbased-hydrogels.html

Des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison ont mis au point une méthode basée sur des solvants pour éliminer les pigments récalcitrants des emballages plastiques multicouches recyclés, améliorant ainsi considérablement la qualité visuelle et commerciale du plastique recyclé. Le procédé, qui s’appuie sur la technique STRAP (solvent-targeted recovery and precipitation), permet de dissoudre sélectivement chaque couche de plastique et de récupérer les monomères, tout en identifiant que le pigment responsable du teint jaunâtre est le Yellow 12. En sélectionnant un solvant présentant une faible solubilité pour Yellow 12 et en y ajoutant du charbon actif pour piéger davantage ce pigment, les chercheurs parviennent à éliminer complètement la coloration indésirable lors de l’évaporation finale du solvant, aboutissant à un plastique clair, sans teinte perceptible à l’œil nu. Cette avancée est cruciale, car un plastique recyclé transparent peut avoir une valeur de marché jusqu’à dix fois supérieure à celle des plastiques colorés, favorisant ainsi une économie circulaire plus efficace.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/new-technique-to-achieve-clear-recycled-plastic-000236550

Des chercheurs de l’ETH Zurich, dirigés par Athina Anastasaki, ont mis au point une méthode surprenante permettant de décomposer presque entièrement le PMMA (verre acrylique) en ses monomères de départ. En dissolvant le PMMA dans un solvant chloré et en appliquant de la lumière UV ou visible, la réaction génère des radicaux chlorés qui provoquent la rupture ciblée des chaînes polymériques, même en présence d’additifs. Ce procédé simple et efficace atteint des rendements compris entre 94 % et 98 %, offrant ainsi une alternative bien plus sélective et énergétiquement avantageuse par rapport à la pyrolyse traditionnelle, qui requiert des températures élevées et produit un mélange complexe de produits de dégradation. Bien que prometteuse, la technique nécessite encore des ajustements pour éliminer l’utilisation de solvants chlorés, afin de réduire son impact environnemental. Ces résultats ouvrent la voie à des stratégies de recyclage chimique ciblées pour des plastiques jusqu’alors difficiles à décomposer, avec de fortes implications pour l’économie circulaire des matériaux plastiques.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/new-method-for-near-complete-breakdown-of-pmma-000236475