Une avancée dans le recyclage des silicones. Ces polymères, très présents dans les industries du bâtiment et des cosmétiques, entre autres, produits à partir de silicium extrait du quartz, ne pouvaient pas être recyclés en boucle fermée… jusqu’à aujourd’hui. Une étude menée par des chercheurs du CNRS et de l’université Claude Bernard Lyon 1, publiée dans la revue Science le 25 avril, a montré une nouvelle méthode de recyclage chimique.
«Aujourd’hui, le recyclage de silicones peut se faire mécaniquement, par broyage, et le recyclage chimique permet surtout d’arriver à des oligomères. Notre méthode va plus loin et individualise les atomes de silicium», relate Jean Raynaud, l’un des chercheurs à l’origine de la découverte.
Traditionnellement, le silicium métallique est obtenu à partir du quartz, puis transformé en une molécule de la famille des chlorosilanes. Ces molécules contiennent notamment des liaisons silicium-chlore, qui sont ensuite transformées en liaisons silicium-oxygène lors de la polymérisation, passant de molécules dotées d’un seul atome de silicium à des macromolécules dotées de plusieurs atomes de l’élément. La méthode des chercheurs permet de faire exactement l’inverse de cela.
«Le but de la réaction est de transformer les liaisons silicium-oxygène en liaisons silicium-chlore, ce qui brise les chaînes du polymère. Pour cela nous utilisons du chlorure de bore et un catalyseur à base de gallium. La réaction fonctionne à 40°C, explique le chercheur. Grâce à une opération de distillation, nous récupérons les chlorosilanes et de l’oxyde de bore, valorisable dans l’industrie du verre, est aussi obtenu. Les additifs, charges et impuretés du produit originel peuvent être séparés.»
S’affranchir de procédés lourds
Selon les chercheurs, cette méthode est universelle, et peut fonctionner avec des silicones de tous types, charges et additifs compris dans la formulation, et même avec des déchets post-consommation. En plus de valoriser des déchets, elle permet d’éviter de produire du silicone «vierge».
«Grâce au recyclage chimique, nous nous affranchissons des procédés les plus énergivores pour fabriquer les silicones comme la métallurgie du quartz pour obtenir le silicium métallique, avance Jean Raynaud. Cette méthode permet de retourner à l’étape des chlorosilanes, qui peuvent être utilisés dans la chaîne de production des silicones.»
La technologie développée par les chercheurs a été brevetée en partenariat avec l’entreprise Elkem Silicones, qui prendra en charge l’industrialisation de la solution sur son site de Saint-Fons (Rhône), doté d’un pilote de recyclage chimique.
