Vers des flips-flops biodégradables

Les plastiques biodégradables sont à la mode. Cependant, il existe encore peu d'alternatives durables pour les produits contenant des mousses plastiques. Zuzana Sediva, ETH Pioneer Fellow, développe un processus qui pourrait permettre un jour de transformer les déchets organiques en semelles ou en tapis de yoga.
Zuzana Sediva veut produire des mousses plastiques à partir de déchets organiques. (Photo : Stefan Weiss, partners in GmbH / ETH Zurich)

Zuzana Sediva a un penchant pour les pistaches. «Il fut un temps où je les ramassais en Sicile et les ramenais à la maison pour faire de la glace», dit-elle. À l'époque, elle n'avait aucune idée que cette passion serait un jour à l'origine de sa thèse et devienne une idée d'entreprise.

Mais une chose à la fois : Le chercheur de l'ETH Zurich développe un procédé permettant de transformer les déchets organiques en mousse. Ces matériaux sont nécessaires dans l'industrie automobile et dans la construction, mais aussi pour la production de semelles de chaussures, de jouets, de tapis de yoga, d'emballages ou de matelas. En d'autres termes, partout où l'on souhaite obtenir l'effet élastique de la mousse.

Aujourd'hui, les mousses sont généralement fabriquées à partir de ressources fossiles en y ajoutant des matériaux synthétiques. Les produits qui en résultent représentent une charge énorme pour l'environnement, car il faut des décennies voire des siècles pour que les plastiques se décomposent et ils ne sont jamais complètement dégradés. Les produits en mousse plastique sont également très difficiles à recycler.

La solution de Sediva est durable à deux égards : premièrement, la biomasse qu'elle utilise est un déchet naturel - issu de l'agriculture, par exemple. Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire de cultiver le sol. Deuxièmement, la mousse organique se dégrade beaucoup plus vite que la mousse plastique.

A base de gaz et d'eau

Les bioplastiques sont à la mode. Chaque année, la production mondiale augmente de 20 à 30 %. Cependant, il existe encore très peu d'alternatives durables pour la mousse aujourd'hui. En effet, la production chimique exige certaines propriétés de la matière première. Par exemple, un plastique ne mousse avec un agent gonflant généralement que sous une chaleur intense et une pression élevée. Les déchets organiques, cependant, sont généralement sensibles à la chaleur et ne peuvent être traités à des températures aussi élevées. «Créer l'élasticité souhaitée de la mousse avec la biomasse est très difficile», explique Zuzana Sediva.

La solution de Zuzana Sediva comprend un nouvel agent gonflant qui est ajouté au cours du processus de fabrication et garantit que la biomasse mousse à des températures plus basses. Contrairement aux additifs synthétiques utilisés dans les mousses plastiques, l'agent de bio-soufflage est entièrement vert. Il est basé sur un mélange de gaz et d'eau. Zuzana Sediva l'avait développé dans le cadre de sa thèse de doctorat à l'ETH Zurich, et l'année dernière, elle a déposé un brevet pour ce produit en collaboration avec la haute école.

Pour que les mousses fabriquées à partir de déchets organiques atteignent une grande élasticité, il faut suivre une recette précise. Cela comprend l'agent gonflant spécialement développé, un mélange de déchets organiques et un procédé de fabrication spécifique. Zuzana Sediva pense à peut-être protéger cette recette un jour.

La chercheuse optimise maintenant la méthode pour une utilisation industrielle dans le cadre de sa bourse ETH Pioneer Fellowships. Une chose qu'elle sait déjà : la production du nouveau propergol ne pose aucun problème, même en grandes quantités. «Nous pouvons l'utiliser pour produire jusqu'à 60, voire 100 litres de mousse par heure», dit-elle. Elle a l'intention de le prouver dans les mois à venir. Cela répond à l'un des critères pour que la nouvelle bio-mousse soit un succès non seulement en laboratoire mais aussi sur le marché.

Un autre avantage de la méthode de Sediva est qu'elle est compatible avec les méthodes traditionnelles de production de mousse. Les clients potentiels n'ont donc pas besoin d'infrastructures supplémentaires.

Des emballages, et des chaussures ?

Qui pourrait faire partie des futurs clients dépend aussi des partenaires avec lesquels ils peuvent réaliser des projets pilotes, explique Zuzana Sediva. Elle est actuellement à la recherche de partenaires industriels. «Je vois l'emballage comme un marché d'entrée.» Les mousses y sont utilisées pour protéger les produits - ou pour le design. L'industrie de la chaussure pourrait également devenir un marché de vente possible plus tard.

Zuzana Sediva a grandi en République tchèque et est venue en Suisse pour étudier la biochimie. Elle s'est intéressée aux mousses de façon naturelle : la glace à la pistache faite maison l'y a conduite. La glace est une mousse comestible. En général, les mousses ne sont rien d'autre que des matériaux de faible densité dont les cellules ou les pores sont remplis d'air ou de gaz. Le pain ou le bois peuvent également être comptés comme tels.

Son penchant pour la glace à la pistache a donc suscité son intérêt scientifique, qui à son tour a donné naissance à cette idée d'entreprise. Dans sa thèse, la chercheuse a pu montrer que son agent gonflant à base de gaz et d'eau fonctionne pour produire des mousses. Pour ce faire, elle a de nouveau expérimenté la glace. Saveur de vanille.