Le Recteur de l’UMONS, coauteur d’un article dans Nature sur l’élaboration d’un plastique auto-biodégradable

Les publications dans la renommée revue scientifique Nature se suivent et ne se ressemblent pas pour l’UMONS !

Cette fois c’est au tour de son Recteur, le Prof. Philippe Dubois, d’avoir les honneurs de Nature. Ce chimiste de formation est l’un des auteurs d’un article qui vient d’être publié dans cette revue scientifique internationale et qui porte sur l’incorporation d’une enzyme dans le plastique de type polylactide (PLA) afin de le rendre auto-biodégradable.

Une découverte importante dans la mesure où le PLA est certes le polymère biosourcé le plus largement utilisé mais son taux de biodégradation dans des conditions de compost domestique et de sol reste faible à ce stade.

Les auteurs expliquent ici comment ils ont réussi à mettre au point et observer le comportement d’un plastique à base de PLA dans lequel une enzyme optimisée a été intégrée afin d’assurer une biodégradation rapide et une compostabilité à température ambiante, à l’aide d’un processus industriel évolutif.

Lors des expériences, il s’est avéré que le PLA enzymé s’est entièrement désintégré dans des conditions de compostage domestique en 20 à 24 semaines, répondant ainsi aux normes de compostage domestique.

Selon les chercheurs concernés, ce matériau innovant ouvre ni plus ni moins de nouvelles voies pour les composteurs et la production de biométhane, mais fournit également une solution industrielle réalisable pour la dégradation du PLA.

Cette contribution fait la fierté du Recteur de l’UMONS ainsi que de l’ensemble des auteurs provenant essentiellement de France (Toulouse et Clermont ) mais aussi de Bangkok (Thaïlande) !

Le Prof. Dubois tient à souligner l’originalité de la démarche scientifique opérée.

D’une part, dit-il, parce qu’il allie recherche scientifique de base mais également applications et implications industrielles directes et à court terme.  Et d’autre part, parce qu’il fait appel à l’interdisciplinarité scientifique  et illustrer combien la « fertilisation croisée » est importante de nos jours.

Ici, il est question de l’implication de la chimie en production de nouveaux matériaux biosourcés, c’est-à-dire issus de ressources renouvelables. Sont également approchées et combinées des disciplines aussi différentes et complémentaires que la physico-chimie, l’ingénierie des procédés, la biologie et enzymologie.

La spécificité de la contribution montoise à cette recherche réside précisément au niveau de la chimie macromoléculaire et de l’ingénierie des procédés et des matériaux, deux domaines dans lesquels le service des Matériaux Polymères et Composites de la Faculté des Sciences et le centre de recherche Materia Nova, membre de l’UMONS Innovation Network, excellent.

C’est ainsi qu’il a été rendu possible de distribuer et disperser des enzymes pro-dégradantes et spécifiquement ciblées, pourtant thermo-sensibles dans des polymères par voie d’extrusion haute température tout en évitant leur dénaturation et en préservant leur activité intrinsèque. Un enrobage adéquat de l’enzyme et l’utilisation de « mélanges-maîtres » ont été mis au point dans le cadre de cette remarquable collaboration internationale.

Non seulement ces matériaux sont issus de la biomasse mais ils présentent également la propriété de biodégradation contrôlable et, pour la première fois, programmable dans le temps et en fonction du milieu environnant, par exemple en composts domestiques ou industriels mais aussi en milieu aquatique ou encore en production de biométhane », insiste encore le Prof. Philippe Dubois.

Pour rappel, la production de plastique a atteint 400 millions de tonnes en 2022 ; les emballages et les plastiques à usage unique représentant une part importante de cette production. Et les déchets qui en résultent finissent toujours à l’heure actuelle dans des décharges, par être incinérés ou tout simplement abondonnés dans la nature, contribuant ainsi à la pollution de l’environnement.

« Nature » est une revue internationale hebdomadaire qui publie les meilleures recherches évaluées par des pairs dans tous les domaines de la science et de la technologie, en fonction de leur originalité, de leur importance, de leur intérêt interdisciplinaire, de leur actualité, de leur accessibilité, de leur élégance et de leurs conclusions surprenantes.

L’article est disponible via : https://www.nature.com/articles/s41586-024-07709-1#Abs1