Les plastiques sont super pour tant de choses, mais ils restent très longtemps. Intropic saute à la rescousse avec un ensemble de enzymes qui peuvent être ajoutés aux plastiques au tout début de leur cycle de vie, avant même qu’ils ne soient transformés en produits. Les additifs fabriqués par l’entreprise ont fait l’objet de tests de validation de principe et souhaitent bouleverser la façon dont les plastiques sont fabriqués et éliminés.
Les additifs d’Intropic rendent bon nombre des plastiques les plus couramment utilisés biodégradables dans le cadre d’un compostage commercial normal. Les enzymes sont ajoutées aux granulés ou aux poudres qui sont utilisées dans le cours normal de la production de plastique. Cela confère aux plastiques de nouvelles capacités biodégradables sans modifier les processus de fabrication utilisés pour créer des produits en plastique. À la fin du cycle de vie, lorsqu’il est temps de se débarrasser du matériau, les produits peuvent être compostés en leurs composants.
Aaron Hall, PDG d’Intropic, et Jolene Mattson, ingénieur processus de l’entreprise. Crédits image : Matériaux intropiques.
Le problème avec les méthodes actuelles d’élimination des plastiques est que si les matériaux en plastique peuvent se décomposer, la nature le fait de l’extérieur vers l’intérieur et cela prend très longtemps. L’innovation d’Intropic, qui participe au Startup Battlefield de TechCrunch Disrupt 2022, est que les additifs sont ajoutés aux matières premières plastiques, ce qui signifie que les matériaux se dissolvent par un processus appelé dépolymérisation. Essentiellement, les chaînes polymères sont réduites en monomères, dont les processus de décomposition normaux de la nature peuvent s’occuper.
La société affirme que lorsque les plastiques sont soumis à de l’eau et à une chaleur relativement faible (40 ºC / 104 ºF), les plastiques PLA et PCL traités avec les additifs peuvent se décomposer 98 % plus rapidement que sans les additifs. À l’échelle industrielle (par exemple, lorsque les plastiques sont des coupures ou des restes de processus de fabrication réguliers), le bain d’eau et de chaleur peut décomposer les plastiques en moins de 48 heures, qui peuvent ensuite être transformés. Pour les plastiques post-consommation, ces mêmes conditions se produisent naturellement dans le compostage commercial.
« Les enzymes sont activées par la température et l’eau, pas l’un ou l’autre. Nous avons besoin des deux. Et c’est vraiment important parce que s’il n’y avait que la température, vous ne pourriez pas mettre ça dans un camion ou un entrepôt en Arizona ou à Houston en été », explique Aaron Hall, PDG et fondateur d’Intropic. « Si ce n’était que de l’eau, quand elle devient humide, tout d’un coup, des choses fondent ou se dégradent. Pour l’instant, nous avons besoin des deux, mais à l’avenir, il y a des angles que nous pourrons explorer pour créer encore plus de poignées de contrôle, ce qui est très amusant.
Parce que les additifs sont ajoutés avant que les fabricants aient commencé à façonner les produits, les cas d’utilisation possibles sont vastes, m’a dit l’entreprise, et parce que le processus de fabrication lui-même ne change pas, il pourrait, en théorie, être déployé très rapidement.
« Nous développons des additifs enzymatiques qui peuvent pénétrer à l’intérieur des plastiques et leur permettre de s’autodégrader. Il existe de nombreux espaces d’application différents où cela est pertinent », explique Hall. « Les emballages à usage unique, en particulier les emballages alimentaires, représentent un espace énorme qui nous intéresse, mais il existe de nombreux autres plastiques à usage unique qui sont également importants, n’est-ce pas ? Pensez à tous les emballages technologiques. Les plastiques dans lesquels se trouvent nos écouteurs, toutes les petites pochettes, le film rétractable, etc.
Un film non dégradé de plastique PLA (acide polylactique), à gauche, est illustré avec des fragments biodégradés de PLA, à droite. Crédits image : Adam Lau/Berkeley Ingénierie
L’entreprise en est aux premiers stades de ce qu’elle fait, mais fait des progrès très intéressants. Il a terminé son travail de preuve de concept et a publié quelques articles dans des articles universitaires pour montrer que la technologie fonctionne. À l’heure actuelle, Intropic s’efforce d’étendre sa fabrication à l’échelle du kilogramme.
« Nous ne sommes pas liés à ce chiffre, mais à titre d’exemple, disons que nous allons utiliser 1 % d’additifs. Cela signifie qu’un kilo d’additif peut équivaloir à 100 kilos de produit fini », explique Hall. « C’est plus que suffisant pour faire des tests et valider les étapes initiales. À partir de là, nous cherchons à trouver des partenaires.
La société s’attache particulièrement à garantir que son produit fonctionnera à des échelles énormes, à maximiser sa force pour le bien et à résoudre autant que possible le problème des plastiques.
« La façon dont nous cherchons à formuler est que nous travaillons à en faire un » lot maître « . Ce sera une poudre ou une pastille, selon les besoins de nos partenaires. Nous pourrons ajouter cela au début, ce qui signifie que nous pourrons entrer dans toutes sortes de produits », explique Hall. « Cela peut aller des revêtements, tels qu’un revêtement aqueux ou un revêtement à base de solvant, jusqu’au moulage par injection, au rouleau à rouleau et au laminage, couvrant tout le spectre de la fabrication des plastiques. C’est, en fin de compte, ce qui est vraiment cool dans le fait qu’il s’agit d’un additif : c’est naturellement ainsi que se déroule le flux de processus, ce qui signifie qu’il est assez simple à intégrer dans bon nombre de ces canaux. »
Crédits image : Tech Cruch
La société fait très attention à faire des déclarations universelles sur son efficacité, expliquant que les additifs doivent être activés avec de la chaleur et de l’eau pour que la dégradation rapide se produise. J’ai demandé s’il y aurait un avantage à avoir ces additifs plastiques, même si le produit final finit dans les décharges, par exemple.
« En tant que scientifique formé au doctorat, je vais faire attention à ne pas faire d’affirmations », rit Hall, « mais avoir ces enzymes à l’intérieur pourrait conduire à quelque chose qui a une dégradation beaucoup plus rapide, même dans un environnement de décharge avec des conditions moins optimales. C’est certainement une possibilité, mais quelque chose que nous voudrions valider avant de faire des déclarations fortes à ce sujet. Cela dit, c’est excitant d’entretenir cette pensée, et il n’y a aucune raison de penser que cela ne fonctionnerait absolument pas.
Ce qui m’a le plus frappé en discutant avec l’équipe d’Intropic, c’est qu’elle se considère comme faisant partie d’une grande solution globale au problème des plastiques. L’équipe a également parlé avec beaucoup d’enthousiasme d’autres innovations dans le domaine des matériaux, en particulier les nouveaux polymères à grande échelle et les nouveaux matériaux qui en ont résulté.
« Au cours des dernières années, il y a eu beaucoup d’investissements et d’enthousiasme autour d’essayer d’explorer ces nouvelles directions. Nous en faisons partie, mais nous l’abordons sous un angle différent », conclut Hall. « Notre principale différenciation est que nous intégrons des matériaux. De la part d’autres acteurs, nous voyons de nouveaux matériaux fabriqués à partir de différents substrats avec différentes chimies. Je suis vraiment excité à propos de ceux-ci et j’ai hâte de les voir arriver sur le marché. En même temps, ils sont confrontés à une échelle différente du problème, avec un type de problème d’intégration très différent.