Des chercheurs de Virginia Tech travaillent à la création de bioplastiques biodégradables à partir de déchets alimentaires
Des chercheurs du College of Agriculture and Life Sciences fabriquent des bioplastiques abordables
Des quantités extraordinaires d'énergie, d'eau et de capital sont investies dans les systèmes alimentaires. Cependant, entre 30 et 40 % des aliments produits finissent dans des décharges aux États-Unis.
Fujunzhu Zhao, étudiante en doctorat, travaille dans le laboratoire de Zhiwu "Drew" Wang. L'équipe de Wang travaille à la transformation des déchets alimentaires en bioplastiques durables.
Luke Hayes for Virginia Tech.
Et s'il existait un moyen de les convertir en quelque chose que nous utilisons tous les jours ?
C'est ce que font les chercheurs du College of Agriculture and Life Sciences de Virginia Tech en développant des bioplastiques biodégradables à partir des déchets alimentaires, afin de donner à ces matériaux une nouvelle vie - et une vie utile.
"En créant des bioplastiques rentables qui se décomposent naturellement, nous pouvons réduire la pollution plastique sur terre et dans les océans et nous attaquer à des problèmes importants tels que les émissions de gaz à effet de serre et les pertes économiques associées aux déchets alimentaires", a déclaré le chercheur principal Zhiwu "Drew" Wang, professeur associé au département d'ingénierie des systèmes biologiques et directeur du Center for Applied Water Research and Innovation (Centre de recherche appliquée et d'innovation sur l'eau).
Le projet s'attaque au problème de la pollution plastique des océans qui devient de plus en plus répandue, les microplastiques affectant près de 88 % de toutes les espèces marines, selon le Fonds mondial pour la nature (WWF). Parce qu'ils peuvent se biodégrader rapidement dans l'eau de mer, les bioplastiques de Virginia Tech ont le potentiel de réduire l'effet de la pollution sur la vie marine dans le monde entier.
Le projet pilote, premier du genre, développera et démontrera un système modulaire de biotraitement abordable pour produire des bioplastiques biodégradables à partir de déchets alimentaires.
Les chercheurs exploiteront les micro-organismes pour convertir les déchets alimentaires en graisses, qui seront ensuite transformées en bioplastiques. Ce processus, qui s'apparente à la fermentation dans les microbrasseries, garantit que les bioplastiques produits peuvent être facilement compostés, ce qui atténue la pollution marine causée par les microplastiques. Le projet vise à démontrer la faisabilité et l'extensibilité de ce système de biotransformation aux niveaux national et mondial.
"En créant des plastiques durables sur le plan environnemental, nous espérons profiter aux personnes, aux entreprises, aux systèmes de gestion des déchets et aux communautés du monde entier", a déclaré Wang, chercheur au College of Agriculture and Life Sciences et au College of Engineering.
En collaboration avec d'autres experts de Virginia Tech, ainsi qu'avec des étudiants de premier et de deuxième cycle, notamment Haibo Huang du département des sciences et technologies alimentaires et Young Kim du département des biomatériaux durables, l'équipe se concentre sur la purification des polyhydroxyalcanoates (PHA) et sur la création de produits bioplastiques de grande valeur.
"Il existe de nombreuses façons d'améliorer la durabilité dans le monde", explique Young Kim. "Il existe actuellement deux méthodes principales. La première consiste à utiliser davantage de matériaux recyclés et recyclables. L'autre consiste à utiliser des matériaux biodégradables. L'utilisation du bioplastique est une option viable pour résoudre la pollution plastique croissante. Notre approche consiste à améliorer la durabilité en utilisant des options biodégradables".
Ces produits biodégradables comprennent les emballages compostables à domicile, qui sont de plus en plus populaires.
Après plus d'un an d'existence, ce projet implique des étudiants chercheurs qui espèrent contribuer à un emballage plus durable pour notre monde.
"Notre première étape consiste à fabriquer un film monocouche pour voir s'il peut être utilisé comme produit réel", explique Chen Shin, étudiant en dernière année d'études en conception d'emballages et de systèmes. "S'il présente de bonnes barrières à l'oxygène et à la vapeur d'eau ainsi que d'autres propriétés, nous pourrons passer à l'étape suivante. Notre objectif est de remplacer les produits en papier couché traditionnels par des PHA. Les produits en papier actuels sont souvent enduits de polyéthylène ou d'acide polyactique, qui ne sont pas entièrement dégradables. Le PHA est entièrement biodégradable dans la nature, même dans une arrière-cour".
Les revêtements de polyéthylène ou d'acide polyactique se retrouvent souvent sur les plastiques à usage unique, comme les tasses à café jetables, les films recouvrant les aliments ou même les coupes de crème glacée que l'on déguste par une chaude journée d'été.
Pour Chloe Taylor, étudiante en dernière année de biomatériaux durables, la participation au projet a été un moment fort de sa carrière universitaire.
"Ce projet m'a incitée à poursuivre des études supérieures, car les plastiques traditionnels ne sont pas durables", explique-t-elle. "Notre objectif est de créer des bioplastiques qui soient des alternatives viables et qui puissent être utilisés dans des produits de tous les jours sans nuire à l'environnement.
Une subvention de 2,4 millions de dollars du ministère américain de l'agriculture finance cette recherche appliquée.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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