En savoir plus

Les emballages alimentaires en plastique pétrosourcé font partie des objets difficiles à trier et à valoriser dans les ordures ménagères. Souillés et endommagés, ils finissent leur vie en incinération ou en centre d’enfouissement où ils génèrent des micro- et nano-plastiques qui représentent à long terme un risque environnemental et sanitaire important.

Aujourd’hui de nombreux matériaux alternatifs sont biodégradables. Triés à la source, ils peuvent être traités avec les biodéchets et dégradés en conditions de compostage industriel ou domestique. Leur comportement dans les filières de méthanisation est cependant mal connu.

Dans ce contexte, les équipes IRMFood et Pandor travaillent ensemble sur un projet financé par l’ANR (BioCyPlast ANR-21-CE43-0009). La stratégie du projet est basée sur :

• la sélection de matériaux biodégradables commerciaux et construction de matériaux sur mesure (avec différentes formulations, structures, tailles, cristallinités...) dédiés à l'étude de leur dégradation
• le suivi expérimental de leur devenir dans des conditions contrôlées de compostage et de digestion anaérobie
• le développement d'outils pour suivre les mécanismes de colonisation et de dégradation des plastiques jusqu'à la génération des micro-, nanoplastiques
• l'intégration de toutes ces données dans des approches de modélisation prédictive pour anticiper l'empreinte écologique des plastiques biodégradables, de la conception des matériaux aux systèmes de gestion des biodéchets

Les matériaux étudiés dans ce projet sont fabriqués à partir de polymères biosourcés et biodégradables. Les méthodes normées permettant de mesurer leur biodégradabilité reposent, pour la plupart, sur des mesures de masse ou des tests biologiques qui ne permettent pas un suivi en ligne de l’évolution de la biodégradation. Les suivis réalisés par analyses chimiques ou physico chimiques sont généralement destructifs.

L’objectif du projet Plast-NMR est de proposer une nouvelle méthode non destructive qui permette de

1. mesurer quantitativement la biodégradabilité des plastiques biodégradables,
2. mieux comprendre les processus de biodégradation des plastiques biodégradables en conditions de méthanisation.

La dégradation des plastiques se fait dans des réacteurs pilotes de méthanisation, qu’il faut optimiser afin de permettre des analyses at-line tout au long du processus de dégradation anaérobie. Ces analyses sont focalisées sur des mesures de RMN à bas champ (domaine temporel) du fait de leur caractère non destructif et non invasif. Dans un premier temps, notre objectif est de valider cette méthode par les techniques classiques (selon les normes européennes) de mesure de la biodégradabilité comme les mesures respirométriques (mesure de la production de biogaz) ou via d’autres techniques physico chimiques comme des analyses thermogravimétriques ou Infrarouge.

Dans le but de mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents à cette dégradation, les mesures de RMN à bas champ sont complétées par la caractérisation des métabolites produits. Pour ceci diverses méthodes spectrométriques sont exploitées comme la RMN à haut champ et la spectrométrie de masse.

Contacts : Corinne Rondeau-Mouro & Patrick Dabert