Les innovateurs se précipitent pour trouver un polymère durable

L'innovation des polymères, une branche de la science des matériaux, a joué un rôle déterminant dans le développement de nombreux produits et technologies que nous utilisons au quotidien. Cependant, une récente poussée mondiale pour protéger l'environnement a mis les matériaux polymères, ou plastiques, à l'honneur.

En partie, en raison de cette surveillance accrue, des travaux importants ont été menés dans le domaine de la science des polymères ces dernières années. Les innovateurs réagissent aux messages négatifs dans les médias sur les déchets et les emballages plastiques et se concentrent sur la recherche de solutions.

Une grande partie de l'activité d'innovation à ce jour se concentre sur des méthodes alternatives de réutilisation et de recyclage et il existe un certain nombre de projets de recherche intéressants en cours dans le monde, cherchant à alléger certains des fardeaux des déchets plastiques. Parmi ces projets, des étudiants du MIT – Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis explorent les effets de l'exposition de fins flocons de plastique à de petites quantités de rayonnement gamma, avant de les écraser et de les mélanger au béton. Ce processus contribue à rendre le béton plus durable tout en offrant une alternative d'utilisation aux déchets qui, autrement, se seraient retrouvés dans une décharge.

En effet, de nombreuses utilisations alternatives des déchets de polymères tirent parti des caractéristiques bénéfiques des plastiques - leur légèreté, leur résistance et leur rigidité. Dans de nombreux cas, ces caractéristiques peuvent être affinées ; permettant la création de matériaux sur mesure avec un large éventail d'applications potentielles.

Un exemple de ceci est la popularité croissante des composites bois-plastique (WPC), qui sont fabriqués à partir d'un mélange de fibres de bois et de thermoplastiques, y compris le polyéthylène et le chlorure de polyvinyle. Ces matériaux sont largement utilisés pour des applications telles que les terrasses, les garde-corps, les clôtures et les bancs et sont durables dans la mesure où ils peuvent être fabriqués à partir de plastiques recyclés. Bien que la biodégradabilité soit une considération, un WPC atteignant la fin de sa durée de vie utile peut être reconstruit en de nouveaux matériaux, évitant ainsi d'avoir à l'éliminer complètement.

La fabrication de polymères est depuis longtemps intrinsèquement liée à l'industrie du pétrole et des combustibles fossiles. Lorsque le pétrole brut est distillé, divers sous-produits sont fabriqués et ceux-ci se retrouvent souvent dans les matières plastiques. D'un point de vue environnemental, ce processus n'est pas durable - il repose sur l'utilisation de combustibles fossiles qui s'épuisent rapidement, libère des émissions de carbone dans l'environnement et le produit final est difficile à recycler.

Afin de trouver une solution à ce problème, l'innovation dans le domaine des matériaux polymères commence à se concentrer sur le drop-in ou les bioplastiques. Ces produits sont fabriqués à partir d'amidons fermentés, présents dans des matériaux tels que les peaux de banane ou les amandes d'arachide.

Un exemple d'un tel bioplastique est Floreon, un composé spécialement formulé qui est ajouté à l'acide polylactique bioplastique standard afin de créer un matériau qui a une origine durable et une gamme d'options de fin de vie. L'acide polylactique bioplastique est produit à partir de cultures renouvelables telles que le maïs, les racines de tapioca, l'amidon ou la canne à sucre. Un mélange de polyester entièrement dégradable et compostable est ajouté à cela, pour produire un plastique respectueux de l'environnement qui peut être utilisé pour fabriquer des bouteilles de boissons et autres.

Les développeurs de Floreon ont protégé leur investissement dans la recherche et le développement en déposant des demandes de brevet qui incluent des revendications liées au mélange de matériaux, des articles tels que des bouteilles fabriquées à partir du composé et des méthodes spécifiques de fabrication ou de traitement des polymères à l'aide de Floreon, par exemple le moulage par injection. À ce jour, des brevets liés à cette technologie ont été accordés en Europe, en Australie, en Chine et au Canada.

Contrairement à certains bioplastiques, qui sont compostables et biodégradables, les bioplastiques drop-in sont entièrement recyclables. Cela signifie qu'au lieu d'exiger des installations de recyclage dédiées spécialisées, les plastiques instantanés peuvent être entièrement intégrés dans les flux de recyclage conventionnels, nécessitant moins d'investissements dans les installations de traitement en fin de vie.

La compatibilité avec les installations de recyclage existantes constitue un élément clé de la poussée de l'industrie des polymères pour stimuler l'innovation vers une économie circulaire, avec des boucles de recyclage fermées. Le plastique recyclé a la réputation d'être de moins bonne qualité que le plastique vierge et sa popularité auprès des consommateurs en a souffert. Pour y faire face, l'innovation dans le domaine des bioplastiques vise à changer cette perception en créant un matériau avancé qui, une fois en fin de vie, peut être facilement recyclé en quelque chose de qualité équivalente.

Avec une telle activité dans ce secteur, la propriété intellectuelle (PI) est appelée à jouer un rôle majeur dans la protection de toute innovation. Les innovateurs du monde entier se font concurrence pour trouver des solutions viables aux problèmes posés par l'utilisation généralisée du plastique et les droits de propriété intellectuelle à plusieurs niveaux offrent une protection commerciale vitale.

L'inquiétude croissante du public concernant l'impact environnemental des déchets plastiques encourage les innovateurs à trouver de nouveaux matériaux durables à base de polymères. Basée sur les tendances actuelles, la solution réside dans le développement de nouveaux matériaux qui répondent aux attentes des consommateurs tout en étant plus faciles à recycler.

Jennifer Unsworth

Collaborateur principal et conseil en brevets

Withers & Rogers LLP

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