La demande de plastique à usage unique a considérablement augmenté lorsque la pandémie de COVID-19 a commencé, en particulier avec le besoin constant d'équipements de protection individuelle (EPI) tels que des masques chirurgicaux, des gants, des écrans faciaux et des blouses pour prévenir la transmission du virus. On estime que 3,4 milliards de masques ou écrans faciaux à usage unique sont jetés chaque jour en raison de la pandémie. Les déchets d'emballages alimentaires et de sacs plastiques dans les ménages se sont également multipliés avec l'augmentation des achats en ligne et des services de livraison.
Une mauvaise gestion des déchets ne fera qu'aggraver la pollution mondiale existante et mettre en danger la vie des personnes et des animaux. Il est nécessaire de proposer une stratégie efficace qui minimisera l'impact environnemental du flux continu de déchets liés au COVID-19, et certains scientifiques pensent que transformer les déchets en carburant pourrait être une option.
Plusieurs études au cours des deux dernières années ont proposé la pyrolyse, une méthode efficace qui non seulement atténuera la pollution plastique, mais convertira également les déchets en carburant utilisable. Une étude de 2020 publiée dans Biofuels a proposé que les kits d'EPI mis au rebut soient convertis en carburant liquide par le processus, qui est la décomposition thermique d'un matériau solide. La pyrolyse chauffe le matériau à une température suffisamment élevée pour déconstruire les polymères.
"Généralement, lorsque nous parlons de pyrolyse en tant que technologie, nous chauffons un solide sans oxygène, puis nous collectons les vapeurs sous forme d'huile", explique George Huber, directeur du Center for Chemical Upcycling of Waste Plastics, qui n'a pas participé à l'étude. . « La pyrolyse des plastiques est une technologie utilisée pour produire des huiles à partir de plastiques. Ces huiles peuvent ensuite être utilisées pour fabriquer de nouveaux plastiques ou carburants. »
Selon une étude de 2021 publiée dans Chemosphere, la pyrolyse est une technique de gestion des déchets COVID-19 respectueuse de l'environnement, efficace et rentable. « Compte tenu de la nature avantageuse des techniques de pyrolyse et de sa capacité à traiter efficacement les déchets municipaux, la même chose peut être appliquée pour le traitement des déchets COVID-19. La technologie utilise une combustion à haute température, qui peut être appliquée pour une dégradation complète des agents infectieux transportés avec les déchets du COVID-19 », ont déclaré les chercheurs.
Les masques faciaux et les gants chirurgicaux peuvent être facilement convertis en carburant car ils sont faits de polypropylène et de chlorure de polyvinyle, qui sont des polymères thermoplastiques à haute teneur en huile. Le pétrole obtenu par pyrolyse est comparable au carburant commercial car ses propriétés sont similaires à celles des carburants fossiles.
Une étude de 2022 publiée dans Bioresource Technology a converti des masques chirurgicaux en huile liquide et a constaté que son pouvoir calorifique supérieur est de 43,5 mégajoules par kilogramme, ce qui n'est que légèrement inférieur à celui du carburant diesel et de l'essence à 45,8 et 46,3 MJ/kg respectivement.
Bien que la pyrolyse soit une méthode prometteuse de traitement des déchets d'EPI, l'évaluation de sa durabilité énergétique et environnementale globale reste une étape cruciale.
Dans une analyse du cycle de vie (ACV) menée par les auteurs de la Technologie des bioressources étude, les chercheurs ont découvert que le traitement des déchets par pyrolyse produit moins d'émissions de dioxyde de carbone et de phosphore que la plupart des approches conventionnelles de gestion des déchets.
Une autre étude de 2022 publiée dans Renewable and Sustainable Energy Reviews a également proposé un système optimal de traitement des déchets d'EPI basé sur la pyrolyse qui pourrait réduire l'utilisation de combustibles fossiles de 31,5 % et produire 35,04 % d'émissions de gaz à effet de serre en moins par rapport au processus d'incinération. Par rapport au système proposé, le processus d'enfouissement entraîne des impacts environnementaux 143 et 46 % plus élevés sur l'écotoxicité marine et la toxicité humaine.
Un traitement efficace des déchets atténue la pollution plastique, élimine le risque d'infection virale et compense la forte utilisation de combustibles fossiles dans la production d'EPI, déclare Fengqi You, auteur de l'étude et professeur à l'Université Cornell. Grâce à leur cadre, les déchets d'EPI pourraient être collectés et transportés vers des installations de prétraitement et de décontamination. Par la suite, il sera ensuite acheminé vers des usines de pyrolyse intégrées pour être converti en produits en aval à valeur ajoutée tels que l'essence, le diesel et le propane, entre autres. Sans oublier que le système peut gérer des mélanges de déchets plutôt que seulement un type spécifique d'EPI, dit You.
C'est l'avantage de la pyrolyse en tant que technologie :elle peut convertir toutes les matières premières plastiques en une huile, explique Huber. Malgré toutes les recherches, il n'y a pas encore eu de mise en œuvre des méthodes proposées à grande échelle. En septembre dernier, l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a sollicité des informations sur les coûts, la conception, les processus et l'environnement du monde réel sur les technologies de pyrolyse pour aider à l'élaboration potentielle de réglementations, étant donné que le pays en est encore aux premiers stades de développement. de la technologie.
Cependant, selon un rapport de 2020 de l'Alliance mondiale pour les alternatives aux incinérateurs (GAIA), la conversion des plastiques en carburant ne contribuerait pas à une économie circulaire car elle ne produit pas de nouveaux plastiques. Selon le rapport, il serait difficile pour la pyrolyse de produire de l'huile pouvant être utilisée pour fabriquer du nouveau plastique, et cela nécessiterait un traitement chimique supplémentaire et des quantités massives d'énergie.
Pourtant, certains chercheurs sont prêts à transformer nos vieux masques en nouveaux carburants. "Les technologies [pour traiter efficacement les déchets d'EPI] existent déjà et se sont avérées efficaces sur le plan économique et environnemental tout en protégeant la santé publique et en atténuant les changements climatiques", déclare You. "La prochaine étape consiste à faire évoluer la technologie et le processus."
