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Les polymères nous aideront à être plus durables

Quand on entend le mot polymère, on pense aux plastiques. L'image publique des matières plastiques est médiocre aujourd'hui, mais nous en avons besoin pour de nombreuses fonctions. Miren Agirre Arres, chercheur en EHU et expert en polymères, explique les dommages et les avantages que ces matériaux nous apportent.

Miren, vous venez du monde des polymères et, en plus, vous travaillez dans un endroit avec une tradition incroyable, à la Faculté de Chimie de Saint-Sébastien, EHU. C'est un site de référence dans toute l'Europe pour la recherche en chimie des polymères, n'est-ce pas ?

Oui, c'est ainsi qu'il est né, avec cette singularité, et il a gardé cette singularité pendant 50 ans. En outre, en 2000, POLYMAT a été créé à la faculté et a donné une forte impulsion à la recherche sur les polymères et surtout à la réponse aux besoins des entreprises. À la faculté, nous sommes beaucoup d'experts en polymères, mais il y a d'autres lignes de recherche. Je me suis spécialisé dans les polymères, et c'est ce que je fais encore aujourd'hui.

Ces dernières années, tu te concentres sur les polymères. Vous avez une longue carrière avec ces molécules ?

Oui, presque depuis que j'ai commencé à étudier la chimie. J'ai obtenu un baccalauréat et, l'année dernière, il a choisi des cours de polymères. Puis j'ai fait mon doctorat sur les polymères.

Pouvez-vous nous expliquer ce qu'est un polymère ?

Je l'explique toujours ainsi: une molécule d'eau est composée de trois atomes, et si vous demandez à quelqu'un la formule chimique, la réponse est toujours H2O. Il ne contient que trois atomes. Un polymère, cependant, est une macromolécule, c'est-à-dire une grande molécule composée de milliers d'atomes qui sont répétés dans une longue chaîne par des liaisons covalentes. Un polymère peut être naturel – comme l’ADN de notre corps – et synthétique, c’est-à-dire synthétisé en laboratoire ou dans l’industrie.

Mais les polymères ont une certaine magie, n'est-ce pas ? Les petites molécules utilisées pour créer le polymère ont-elles certaines propriétés, et la grande molécule finale a-t-elle d'autres propriétés ?

C'est-à-dire que les propriétés d'un polymère, telles que la mollesse, la dureté, la rigidité ou la flexibilité, sont définies par la disposition de la chaîne de polymère et non par les atomes élémentaires. La plupart des polymères sont composés de carbone, d'oxygène et d'hydrogène, puis leur fonctionnalité est assurée par d'autres atomes tels que l'azote, le chlore ou le fluor.

Et en contrôlant cela, nous pouvons obtenir le type de matériel que nous voulons. Si on commence à les regarder, ils sont partout, non ? Nous en avons besoin pour beaucoup de choses aujourd'hui: en médecine, en voitures, en téléphones, dans les maisons

Il y a peut-être quelques années, mais aujourd'hui, nous en avons besoin pour continuer avec la qualité de vie et le niveau de vie que nous avons. Et nous en avons besoin pour maintenir les progrès technologiques que nous avons.

Mais au vu de la situation actuelle, les polymères ont une réputation médiocre, car les plastiques sont classés à l'intérieur des polymères.

Il faut savoir différencier les polymères en général et les polymères à usage unique. Nous avons dit que nous utilisions des polymères pour beaucoup de choses, mais ce qui nous vient à l'esprit quand nous parlons de plastique, c'est l'image de ces plastiques qui s'accumulent dans les décharges ou dans l'environnement.

Je pense que la recherche de ceux d'entre nous qui travaillent dans la science des polymères doit se concentrer en grande partie sur la réponse aux problèmes que posent ces polymères à usage unique. Mais je pense que nous avons besoin de l'aide de toute la société pour faire face à ce problème. Nous, chercheurs, devons relever le défi qui nous attend, tout en réduisant l'utilisation de polymères à usage unique. Nous commençons à voir dans les supermarchés des sacs en papier ou des sacs jetables à compost. Petit à petit, je pense que nous allons dans la bonne direction.

Pourquoi les pommes s'intègrent-elles dans les bacs à pommes? Je suppose que c'est pour une meilleure conservation, et ce sujet est également inclus dans la chimie des polymères. Mais ça ne peut pas être évité ?

Peut-être que les propriétés de la pomme se maintiendront mieux et plus longtemps, ou peut-être que c'est tout simplement plus pratique, mais la société n'est pas consciente de la quantité de déchets que cela implique. Les avantages et les inconvénients d'une telle action devraient être mis en balance. Qu'est-ce qu'on y gagne ? Et qu'est-ce qu'on perd ? Lorsque nous allons l’acheter, s’il est destiné à être consommé le lendemain, il est peut-être préférable de l’acheter au format « granel », car vous ne produisez pas la même quantité de déchets. Depuis quelques années, ce genre de choses se voit dans les supermarchés, et au début, nous n'étions peut-être pas conscients ou la société n'était pas prête à faire face à ce problème. En plus de cela, nous savons que changer les habitudes coûte beaucoup.

Des choses très sophistiquées ont été faites avec du plastique pendant un siècle. Est-il facile de trouver des alternatives au plastique ?

Ce n'est pas facile. Par exemple, si on enlève la protection en plastique des câbles électriques, qu'est-ce qu'on va mettre à la place ? Aujourd'hui, il y a plusieurs applications qui seraient incompréhensibles sans polymères. Un autre bon exemple est le goretex, des vêtements techniques qui repoussent l'eau. Après tout, un revêtement polymère est appliqué sur la surface des vêtements. Mais ces composés contiennent des atomes de fluor qui s'accumulent dans l'environnement, dont on veut réduire l'utilisation, et c'est là que nous luttons.

Et comment ça se remplace ?

Je pense que nous pouvons maintenir toutes ces utilisations spécifiques, mais il y a plusieurs utilisations qui peuvent être améliorées et sur lesquelles nous devons nous concentrer. Pas tant pour remplacer tous les polymères, mais seulement pour remplacer les polymères qui causent des dommages.

Parlons un peu de recyclage. Soudain, ça devient une obsession. Comment voyez-vous ce monde ?

Oui, il y a une équipe de la faculté qui étudie le recyclage des polymères au sein de POLYMAT, et ils sont experts dans ce domaine.

Je crois que le recyclage sert à réduire la pollution, mais aussi à l'économie circulaire. Il y a plusieurs entreprises dans la région qui font cela. Par exemple, les bouteilles d'eau en polymère, connues sous le nom de PET, fabriquent des tissus à partir de la fibre qui est recyclée et obtenue. Ce ne sont peut-être pas des tissus de première classe, mais pourquoi ne pas les utiliser pour fabriquer des housses d'ordinateurs? De plus en plus de marques de vêtements vendent ce genre de choses, et je pense que c'est la voie à suivre.

Pensez-vous qu'il y a encore beaucoup de chemins inexplorés dans le monde du recyclage ?

Je crois que oui. Le recyclage physique est plus répandu, mais plusieurs polymères peuvent également être traités par recyclage chimique, et il reste encore beaucoup à faire dans ce domaine. Le recyclage chimique permet d'obtenir de nouvelles molécules ou de nouveaux réactifs à partir d'un polymère à des fins diverses, telles que la création d'un polymère identique, la création d'un autre polymère ou une autre utilisation.

L'une des raisons pour lesquelles ce chemin est encore peu développé peut être qu'il est cher, n'est-ce pas? Fabriquer des polymères à partir de petites molécules est facile, mais le processus inverse est toujours coûteux.

Oui, pour ce type de processus, des températures élevées sont nécessaires, ce qui nécessite beaucoup d'énergie. Cependant, je pense qu'il existe de nombreuses pistes de recherche sur ce sujet. On parle beaucoup des dommages causés à l'environnement par divers polymères, et je pense que cela a déclenché la ligne de recherche sur le recyclage chimique.

Un autre mot à mentionner est le mot «microplastique». Ils semblent être partout, mais on ne sait pas encore très bien où ils sont libérés et par quel processus ils arrivent. Que pensez-vous de ce sujet ?

Il est vrai qu'il existe des microplastiques qui ne peuvent être évités aujourd'hui. Les microplastiques sont de petites particules de plastique de moins de 5 mm. Ils peuvent être créés intentionnellement ou formés à la suite de la dégradation d'objets en plastique plus grands, par exemple, lors du lavage des vêtements, l'eau peut transporter des particules. Le principal défi est que ces particules ne pénètrent pas dans l'environnement. Les produits cosmétiques contiennent également une grande variété de microplastiques qui, une fois appliqués sur le visage, finissent dans l'environnement avec de l'eau. Les stations d'épuration actuelles n'ont pas la capacité d'éliminer ces particules de l'eau. C'est pourquoi une bonne gestion des déchets et l'application des principes de l'économie circulaire sont indispensables.

Vous sentez-vous très coincé avec les messages sociétaux autour des polymères ?

En fait, non, j'ai l'impression qu'il y a des solutions. Il est de notre devoir de poursuivre les recherches pour trouver des substituts à ces polymères à usage unique et réduire les dommages qu'ils causent à l'environnement.

Historiquement, les polymères ont été synthétisés avec des matières premières dérivées du pétrole, mais aujourd'hui, l'utilisation de réactifs dérivés de la biomasse en tant que substitut est de plus en plus perçue. Nous menons beaucoup de recherches sur ce sujet, mais il a aussi des limites. La biomasse est une ressource limitée et souvent inconstante. La production d'un matériau à l'échelle de l'entreprise nécessite des kilos de ressources ou de matières premières par an, ce qui n'est pas encore possible avec la biomasse.

La communauté mondiale des chercheurs en polymères est énorme aujourd'hui, n'est-ce pas ?

Oui, je pense que oui, mais il est vrai que POLYMAT est spécial dans ce sens. Il y a beaucoup de recherche dans les polymères et à la Faculté, à la fois au grade et au master, vous étudiez la science des polymères. C'est ce qui rend la Faculté aussi distinctive.

Comment voyez-vous l'avenir ? Êtes-vous optimiste ?

Je pense que les polymères nous aideront à être plus durables. Un exemple que tout le monde comprend peut être le suivant: aujourd'hui, les avions utilisent moins de carburant en raison de leur légèreté grâce aux polymères. Je le répète: ceux d'entre nous qui travaillent dans le domaine de la science des polymères sont conscients des problèmes que posent les polymères, mais nous pensons qu'ils ont apporté beaucoup plus de bénéfices que de dommages et je crois qu'ils le seront à l'avenir.