Un chimiste de Heidelberg remporte le prix Karl Freudenberg pour l'innovation en matière de recyclage !

Un chimiste de Heidelberg remporte le prix Karl Freudenberg pour l'innovation en matière de recyclage !

Le 25 mai 2025, l'Académie des sciences de Heidelberg (HAdW) a décerné le célèbre prix Karl Freudenberg au chimiste Maximilian Baur. Cet honneur récompense sa thèse sur la production de polyéthylène durable à l'Université de Constance. Baur a été récompensé pour ses recherches innovantes, qui portent sur la création ciblée de points de rupture prédéterminés dans les chaînes polymères sans compromettre les propriétés des matériaux.

L'objectif principal de ces travaux est d'améliorer la recyclabilité des matériaux en polyéthylène. Baur a expliqué qu'il a intégré des groupes céto dans le polyéthylène, qui sont décomposés par les rayons UV pour créer des points de rupture ciblés. Cela pourrait apporter une contribution décisive à la réduction des déchets plastiques.

Des approches innovantes pour des plastiques durables

Pour obtenir les propriétés souhaitées, Baur a utilisé des catalyseurs au nickel neutre avec des ligands [P, O] -phosphinophénolate. Ces méthodes ont conduit à la production de polyéthylènes céto-modifiés de haut poids moléculaire connus sous le nom de céto-PE. Les résultats sont prometteurs : ces matériaux conservent les propriétés du polyéthylène conventionnel et sont en même temps dégradables sous rayonnement UV.

La recherche a été réalisée dans le cadre du projet financé par ERC Advanced Grant « DEEPCAT : Degradable Polyolefin Materials Enabled by Catalytic Methods » sous la direction de Stefan Mecking. Maxmiliam Baur, qui a terminé son doctorat en juin 2024, dirige désormais un poste postdoctoral à l'Université de Californie à Santa Barbara, où il travaille sur la catalyse hétérogène pour le recyclage du plastique.

Le prix Karl Freudenberg, décerné chaque année depuis 1986 et doté de 10 000 euros, récompense des travaux scientifiques exceptionnels dans le domaine des sciences naturelles, notamment en chimie et en biologie. Ce prix souligne l'importance des recherches de Baur dans un domaine qui devient de plus en plus pertinent.

Les défis du recyclage du polyéthylène

Dans le contexte des technologies de recyclage, le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP) jouent un rôle central car ce sont les plastiques les plus utilisés dans le monde. Les scientifiques ont récemment développé un nouveau procédé de recyclage du polyéthylène qui convertit le polyéthylène en propylène. Ce propylène peut être utilisé comme matière première pour produire du polypropylène, plus polyvalent et plus facile à recycler.

Le polyéthylène représente environ un tiers de la production mondiale de plastique, mais seulement 14 % environ sont recyclés. Le recyclage actuel aboutit souvent à des mélanges de polymères de qualité inférieure, l'inertie du polyéthylène constituant un obstacle important. Une équipe de recherche dirigée par John Hartwig de l'Université de Californie à Berkeley a trouvé une solution innovante qui pourrait augmenter considérablement l'efficacité du recyclage.

Cette méthode consiste à diviser les atomes d'hydrogène à l'aide de catalyseurs spéciaux, créant ainsi des doubles liaisons carbone qui augmentent la réactivité. Lors de tests en laboratoire, l'équipe a réussi à convertir plus de 80 % du polyéthylène en propylène, ce qui pourrait potentiellement réduire le besoin de gaz de schiste pour la production de polypropylène.

Même si ces procédés sont encore loin d’être utilisés commercialement, les chercheurs restent optimistes. Les méthodes sont compatibles avec les réactions industrielles existantes et pourraient apporter une contribution décisive à la réduction des déchets plastiques. Compte tenu des enjeux de gestion des déchets, l’efficacité et l’évolutivité de ces nouveaux procédés sont cruciales.

Les développements dans le domaine du recyclage chimique du polyéthylène et du polypropylène montrent que la recherche dans ce domaine réalise des progrès prometteurs qui pourraient changer durablement l'utilisation future des plastiques. La synergie des innovations de scientifiques comme Maximilian Baur pourrait jouer un rôle clé.