Aspergillus tubingensis: Champignon capable de dégrader le plastique sans laisser de résidus. Recyclage en agriculture

Avec plus de 10.000 millions de tonnes de plastique produites par l'homme, la gestion de ces déchets qui peuvent mettre des siècles à se décomposer est aujourd'hui l'un des grands défis de l'environnement. Cependant, une équipe scientifique a peut-être trouvé dans la nature un remède durable et efficace: une espèce de champignon trouvée dans une décharge au Pakistan, capable de dégrader le plastique en quelques semaines.

Cela a été vérifié dans différents tests scientifiques en laboratoire du Centre mondial d'agroforesterie (ICRAF) et de l'Institut botanique de Kunming, en Chine, qui, dirigés par Sehroon Khan, ont découvert dans une espèce de champignon, scientifiquement connue sous le nom d'Aspergillus tubingensis, qu'ils appellent «Solution inattendue» à la grave menace posée par les déchets plastiques.

"Nous voulions identifier des solutions dans la nature même, bien que trouver des micro-organismes qui pourraient y parvenir ne soit pas facile" Il admet que Khan, dont l’équipe, malgré les difficultés, a découvert ce champignon après avoir prélevé différents échantillons dans une décharge à Islamabad, au Pakistan. Le défi: trouver un organisme qui se nourrissait de plastique.

C'était compliqué, mais ils l'ont fait. Ainsi, après avoir effectué différents tests en laboratoire, il a trouvé ce nouvel allié dans la lutte contre le plastique: Aspergillus tubingensis, un champignon qui pousse sur les surfaces plastiques, sur lequel il sécrète des enzymes qui rompent les liaisons chimiques des molécules plastiques. De plus, comme cela a été vérifié lors de ces travaux, ces champignons décomposent également les polymères. "Même les plastiques qui resteraient autrement dans l'environnement pendant des années peuvent être décomposés par ces champignons en quelques semaines.", Nous assurent les personnes responsables de la découverte.

La solution est prometteuse, car elle peut offrir une alternative aux méthodes qui, telles que l’enfouissement de déchets plastiques dans des décharges ou l’incinération, ne sont pas suffisamment durables pour faire face à ce défi environnemental.

Cependant, les auteurs de cette étude - "Biodégradation du polyester polyuréthane par Aspergillus tubingensis»(Biodégradation du polyuréthane polyester par Aspergillus tubingensis) - ils admettent qu'il y a du travail à faire. Ceci est dû au fait que la performance de ces champignons dans la décomposition du plastique est influencée par des facteurs environnementaux, tels que les niveaux de pH ou la température.

Par conséquent, avant le Aspergillus tubingensis peut lutter efficacement contre le plastique, cette équipe de recherche continuera à travailler pour déterminer les conditions de croissance de ces champignons et la dégradation du plastique. Une fois ces réponses trouvées, à l'horizon se profile l'utilisation à grande échelle de ces champignons dans les usines de traitement des déchets ou sur des terres déjà contaminées par des plastiques qui peuvent mettre des centaines voire des milliers d'années à disparaître.

Recyclage des plastiques à usage agricole

La grande diversité des matières plastiques trouve une part importante dans les produits de consommation et couvre tous les secteurs du marché. Selon les tendances observées ces dernières années, les secteurs de l'emballage, de l'électricité et de l'électronique, de l'électroménager et de la construction se distinguent par une plus grande participation; automobile et agricole.

Par conséquent, compte tenu des volumes élevés de plastiques générés, il est clair de l’importance d’analyser l’étape de traitement des matières plastiques résiduelles, en envisageant le recyclage comme une mesure alternative pour minimiser l’impact sur l’environnement.

L'utilisation de plastiques a augmenté rapidement dans le secteur agricole grâce à l'augmentation de la production et à la réduction des coûts. Les divers articles utilisés en agriculture sont fabriqués à partir de différents plastiques, tels que le polyéthylène basse densité (PEBD), principalement utilisé dans les serres et les pellicules de paillis, structures assurant la protection des cultures contre les conditions environnementales, les insectes et les nuisibles; polyéthylène haute densité (PEHD), dans des récipients pour pesticides et pesticides ainsi que dans des récipients pour pépinières ou des cales d'irrigation; polypropylène (PP) dans des conteneurs pour les pépinières ou des couvertures flottantes et polystyrène dans des plateaux pour la pépinière, etc.

Face aux grandes quantités de déchets plastiques, les pratiques habituelles en matière d'élimination mises en œuvre par les agriculteurs ont consisté à les enterrer, ce qui compromet la qualité des aquifères, ou les brûle à l'air libre, ce qui entraîne l'émission de niveaux élevés de gaz. les polluants

Ainsi, le recyclage des plastiques agricoles est présenté comme une technique ayant un faible impact sur l’environnement, car elle ne produit pas de substances toxiques pouvant être générées lors d’autres méthodes d’élimination telles que l’incinération, en plus de présenter des avantages d’un point de vue technique et économique.

Dans le recyclage, la qualité des plastiques récupérés est principalement déterminée par la quantité de polluants présents, tels que le sol, la graisse, la végétation, l'humidité et d'autres types de plastiques pouvant atteindre jusqu'à 40% en poids, donc pour les plastiques agricoles le La contamination est l'un des problèmes les plus importants et les plus fréquemment rencontrés qui peut réduire l'acceptation et conditionner le retraitement de ces matériaux.

Les deux types de polluants critiques dans les plastiques agricoles sont:

  • La présence de produits agrochimiques résiduels, tant dans les films que dans les récipients, implique une étape de prélavage et de lavage intensif pour en éliminer ou en réduire le contenu, conditionnant également son application finale.
  • La dégradation par la lumière ultraviolette. Les films de serre sont soumis à un processus de dégradation à deux étapes différentes de leur cycle de vie.

La première étape est lors de son application sur le terrain (au stade de développement de la culture), où il reçoit l’effet combiné de la température, de l’oxygène et du rayonnement solaire, est affecté par des dommages considérables à la structure chimique et par conséquent dans les propriétés optiques et mécaniques du film plastique.

La deuxième étape est lors du retraitement en fusion de matériaux préalablement nettoyés pour obtenir des granulés qui, comme lors de leur application, combinent les effets de dégradation de la température et les contraintes mécaniques générées lors de l'extrusion. La valeur technique et économique du produit fini (pellets, pellicule ou tuyau) diminuera, car ses propriétés optiques et mécaniques subiront des pertes.

En raison des problèmes présents dans ce type de déchets plastiques, les étapes suivantes d’un processus de recyclage sont envisagées:

  1. Prétraitement et étape de séparation: La teneur élevée en poudres et solides (principalement de la terre) est éliminée à l'aide d'un tamis à tambour rotatif, et le bois, le papier et les fibres présents sont ensuite séparés manuellement. Plus tard, les plastiques sont classés principalement en 4 types LDPE, PP, HDPE et PS, qui sont les plus utilisés dans les applications agricoles.
  2. Phase de broyage humide: En raison de l’origine de l’application précédente de plastiques agricoles, la présence de terre et d’autres matériaux étrangers fait l’objet d’une attention particulière. Par conséquent, lors de la phase de broyage, il n’est pas pratique de couper le matériau à sec, car il surchauffe Les lames peuvent faire fondre le plastique et agglomérer les contaminants présents. Par conséquent, il est recommandé d'effectuer la réduction de taille en phase humide, en essayant d'éviter l'usure ou la rupture des pales de l'équipement de granulation et, à son tour, en prévoyant une durée plus longue des pales et des mailles internes.
  3. Lavage et séchage: Partant du fait que les films ou divers articles en plastique à usage agricole ont une forte probabilité d'être imprégnés ou contaminés par des produits agrochimiques, le broyat nécessite un triple cycle de lavage à l'eau suivi d'un séchage centrifuge à chaque étape. Les effluents des lavages, après avoir été décantés de la boue solide et correctement neutralisés et traités chimiquement, sont généralement envoyés dans les cuves de lavage pour être réutilisés. Ensuite, le broyat doit être passé dans un séchoir à air chaud, minimisant ainsi la présence d'humidité pouvant entraver les étapes de traitement ultérieures.
  4. Étape de pelletisation: La feuille préalablement lavée et séchée est ensuite transformée en pastille par extrusion. Ceci afin d’homogénéiser la taille des granulés et, principalement, d’essayer de minimiser la variabilité de la viscosité des différents lots de matériaux mélangés. Ainsi, le plastique fondu est filtré dans une section avant la tête de l'extrudeuse pour éliminer toute matière étrangère qui n'a pas été éliminée lors des étapes précédentes de séparation et de lavage, permettant ainsi d'obtenir des pellets en tant que produit fini.

En raison des caractéristiques d'application auxquelles les plastiques agricoles sont soumis, à savoir une exposition solaire élevée et une teneur élevée en matières étrangères ou en contaminants, la qualité attendue de la matière en granulés ne répond généralement pas aux exigences requises pour des processus tels que l'extrusion. film ou récipient soufflé, thermoformage ou moulage par injection. Il est donc recommandé de préparer préalablement des mélanges avec de la résine vierge ou d'utiliser des additifs tels que des anti-oxydants, des stabilisants ultraviolets, etc., au cours du processus d'extrusion, afin d'améliorer certaines propriétés du produit final recyclé.

En raison de ce qui précède, le recyclage des plastiques agricoles présente un degré de complexité attribué principalement au degré de dégradation, principalement dépendant de la période d'exposition au soleil, lors de l'application du film dans le paillis ou les structures de la serre, ou encore au degré de contamination. résidu de produits agrochimiques ou de résidus solides dans des récipients, pots de fleurs ou plateaux récupérés; Par conséquent, l'utilisation efficace de ces matériaux récupérés dépendra des étapes précédentes de séparation, de lavage et de granulation; ainsi que la préparation ou la reformulation de mélanges de matières recyclées avec des matières vierges ou l'ajout d'additifs pour améliorer les propriétés des matières récupérées.

Source: Ecoinventos - Pt-México - Portal Frutícola 

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