Transformer plastiques et déchets alimentaires en graphène "vert" : une piste en béton !?

Un nouveau procédé pourrait transformer l'industrie du bâtiment, et réduire fortement les émissions de CO₂.

À Houston, le professeur James Tour a mis le doigt sur une découverte à fort potentiel environnemental : la transformation de matériaux contenant du carbone en graphène.

Le graphène flash : un procédé rapide et peu coûteux

Contrairement aux méthodes actuelles de fabrication de graphène, le procédé mis au point par James Tour pour fabriquer du graphène est ultra-rapide : en 10 millisecondes, n'importe quel matériau contenant du carbone chauffé à très haute température (3 000 degrés kelvin) se transforme en graphème turbostratique.



Sur la liste des matériaux-sources : déchets, énergies fossiles (charbon, pétrole) ou bois. « La technique du "graphène flash" permet de transformer une tonne de charbon, de déchets alimentaires ou de plastique en graphène, pour une fraction du coût utilisé par d'autres méthodes de production de graphène en vrac », affirme le professeur Tour.

Un double avantage écologique

Selon le chercheur américain, la fabrication ultra-rapide de ce graphène est une double aubaine pour l'environnement. D'une part, ce procédé permet de transformer les déchets alimentaires et le plastique en ressources.

« Parce qu'elle se dégrade, 30 à 40 % de la nourriture produite dans le monde est jetée. De même, les déchets plastiques sont une préoccupation majeure pour la planète. Néanmoins nous avons prouvé que toute matière solide à base de carbone, y compris les déchets plastiques mélangés et les pneus en caoutchouc, pouvait être transformée en graphène ».

Encore mieux : mélangé à très faible dose (0,1 %) avec du ciment, le graphène permet de lier le béton de construction. Une méthode qui permettrait de réduire la quantité de ciment utilisée lors d'une construction et, par la même occasion, les émissions de dioxyde de carbone issues de la fabrication de béton, soit 8 % des émissions humaines de CO₂.

Finalement, le procédé agit doublement pour la planète : en se transformant en graphène, le CO₂ et le méthane contenus dans les matériaux de base sont « fixés », et donc non relâchés dans l'atmosphère. Et pour sa part, le graphène permet de réduire la consommation de CO₂ dans la construction de bâtiments, favorisant un modèle d'économie circulaire.

D'ici deux ans, le professeur James Tour et son équipe espèrent fabriquer un kilo de « graphène flash » par jour. Premier projet à l'horizon : valoriser du charbon du Département américain de l'énergie... En le transformant en graphène donc.

Sources : Science Daily, Rice University