Dans une initiative qui ravira sûrement les écologistes et déroutera quiconque a déjà essayé de recycler un tuyau en PVC, des chercheurs de Virginia Tech ont trouvé le moyen de transformer le polychlorure de vinyle (PVC) - l'un des plastiques les plus notoirement difficiles à recycler - en polyalphaoléfine, un ingrédient clé de l'huile moteur et d'autres lubrifiants.

Le procédé, publié le 5 août dans Nature, s'attaque à deux problèmes à la fois : la crise des déchets plastiques et le coût environnemental de la production de lubrifiants industriels. Le PVC est un cauchemar de recyclage car il contient du chlore et un assortiment d'additifs selon son origine de fabrication, ce qui explique pourquoi une grande partie finit dans les décharges. Pendant ce temps, l'appétit insatiable du monde pour l'huile moteur - utilisée dans tout, des tondeuses à gazon aux moteurs à réaction - a un coût environnemental significatif. Alors pourquoi ne pas simplement transformer un problème en l'autre ?

La méthode est presque désarmante de simplicité : prenez du PVC (semblable à celui de vos canalisations, fenêtres et cartes de crédit), dissolvez-le dans un solvant, ajoutez du trichlorure d'aluminium et des alpha-oléfines, chauffez à 158 degrés Fahrenheit pendant trois heures, et - le tour est joué - vous obtenez un lubrifiant épais et utilisable. C'est comme cuisiner, mais avec plus de produits chimiques dangereux.

« Premièrement, nous avons prouvé qu'il est possible d'utiliser des déchets plastiques pour fabriquer des lubrifiants haute performance. Deuxièmement, ces lubrifiants sont verts et peuvent répondre aux besoins émergents de durabilité du marché », a déclaré Guoliang « Greg » Liu, le chimiste et ingénieur chimiste qui dirige la recherche.

Le projet s'appuie sur des travaux antérieurs de l'équipe de Liu, publiés dans Science et Nature Sustainability, qui ont converti d'autres déchets plastiques en tensioactifs pour savons et détergents. Après ce succès, ils se sont tournés vers le PVC. L'équipe, affectueusement surnommée « les trois mousquetaires » par Liu, comprenait l'étudiant en doctorat Eric Munyaneza Nuwayo, l'étudiant diplômé en chimie Connor S. Thompson et l'étudiante de première année Abby Civiello.

Au départ, les chercheurs ont essayé de remplacer les atomes de chlore du PVC par d'autres groupes chimiques, mais les résultats étaient « mous, un peu collants » et franchement peu impressionnants. Puis Liu a eu un moment d'eurêka : « Si ce polymère est si collant et si mou, pourquoi ne pas simplement continuer à décomposer les chaînes polymères en segments plus petits ? » Ce changement de stratégie a conduit à la percée.

Pour vérifier leur création, l'équipe a envoyé des échantillons à Ali Erdemir de l'Université Texas A&M pour des tests, a collaboré avec William Goddard de Caltech pour les calculs chimiques, et a travaillé avec le collègue de Virginia Tech Xi Chen sur les modèles économiques et de production pour passer à l'échelle supérieure.

Les chercheurs visent à rendre le processus plus durable et l'huile plus largement disponible. Comme l'a dit Liu : « Les lubrifiants sont les héros silencieux. Nous ne reconnaissons souvent pas leur existence, mais ils sont là, travaillant tranquillement. Nous voulons pouvoir produire l'huile à plus grande échelle pour atteindre plus de gens dans le monde. »

Alors, la prochaine fois que vous changez l'huile de votre voiture, prenez un moment pour remercier le tuyau en PVC qui a peut-être vécu une vie antérieure en tant que carte de crédit. L'avenir de la lubrification est résolument plastique.