Des masques Covid recyclés dans la fabrication de batteries pour voitures électriques « c’est une solution innovante » qui transforme un déchet polluant en atout technologique majeur selon les experts

Les chercheurs en Australie et en Chine ont trouvé une solution innovante pour transformer les déchets de masques en polypropylène, héritage de la pandémie, en un film nanocomposite. Ce matériau conduit la chaleur comme le métal et bloque les interférences électromagnétiques (EMI) mieux que de nombreuses options commerciales. Cette avancée pourrait non seulement atténuer un problème de pollution persistant, mais aussi fournir à l’électronique de prochaine génération des composants de gestion thermique et de protection plus légers et moins coûteux.

Des déchets de la pandémie au film à haute valeur ajoutée

Depuis 2020, plus de 950 milliards de masques à usage unique ont été jetés, soit environ 3,8 millions de tonnes. La plupart finissent dans des décharges, où ils peuvent mettre des siècles à se décomposer, ou dans des incinérateurs, qui libèrent des sous-produits toxiques tels que les dioxines. Le professeur Pingan Song de l’Université du Southern Queensland rappelle que l’incinération des masques libère des gaz toxiques et que les masques enfouis génèrent de grandes quantités de microplastiques. Ceux-ci causent une pollution à long terme des sources d’eau, du sol et des chaînes alimentaires.

Pour contrer cela, l’équipe a mis au point un procédé d’« upcycling » en boucle fermée. Les masques usagés sont nettoyés, déchiquetés et mélangés avec de l’acide tannique, qui enrobe les fibres de PP et leur confère une charge de surface négative. Des nanoplaquettes de graphène chargées positivement s’assemblent ensuite autour de chaque fibre, et une courte étape de pressage à chaud fusionne le matériau en films de grande taille. Ce procédé n’utilise que de l’eau et de l’acide tannique de qualité alimentaire, fonctionne à pression atmosphérique, et s’adapte à la fabrication en continu, ce qui permet aux chaînes de collecte de déchets d’alimenter directement les lignes de production.

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Des performances record pour la chaleur et les EMI

Le nanocomposite PP@G obtenu offre une conductivité thermique de 87 W/m·K, soit environ deux ordres de grandeur supérieure à celle des plastiques typiques. Dans les appareils électroniques à haute densité, il pourrait dissiper beaucoup plus que le seuil de chaleur de 50 W/m·K visé pour les modules 5G et 6G émergents. Les tests en laboratoire ont montré qu’un film PP@G fixé à une matrice LED de 12 volts maintenait les lumières à 60 °C de moins qu’un substrat en polyimide standard.

Les performances électriques sont tout aussi impressionnantes. Avec une conductivité électrique de 893 S/m, le matériau assure un blindage EMI total de 88 dB à une épaisseur de 800 micromètres, soit plus du double de l’efficacité de blindage spécifique des composites avancés. Cela a été démontré en éteignant une LED allumée par une bobine Tesla et en bloquant les signaux radar en bande X.

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Gains pour l’économie circulaire et perspectives industrielles

Une évaluation du cycle de vie suggère que chaque kilogramme de PP@G dérivé de masques pourrait économiser 3,47 mégajoules d’énergie fossile et 2,53 kilogrammes de CO₂ équivalent par rapport à l’enfouissement. L’analyse technico-économique projette une marge bénéficiaire d’environ 468 euros par tonne de masques traités. Cette recherche présente une méthode novatrice d’upcycling qui s’attaque à la pollution des masques jetés tout en les convertissant en produits nanocomposites de faible coût mais de haute valeur.

Le professeur Song souligne que ce projet offre aux industries une solution abordable et performante pour développer des matériaux avancés de dissipation thermique et de protection électromagnétique, tout en ouvrant de nouvelles opportunités économiques dans l’électronique et le recyclage. Les chercheurs étendent désormais l’approche à d’autres déchets plastiques fibreux, et des discussions sur la production pilote pour 2026 sont déjà en cours.

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Un projet ambitieux pour une économie durable

Le projet PP@G illustre comment une responsabilité environnementale peut être transformée en ressource stratégique. En combinant la gestion des déchets avec l’ingénierie des matériaux avancés, il établit une référence pour l’électronique durable et ferme en partie la boucle sur les déchets plastiques liés à la pandémie. Le professeur Song appelle les gouvernements à créer des programmes de recyclage dédiés aux masques pour garantir un approvisionnement fiable.

Les masques à usage unique restent largement utilisés, surtout dans les laboratoires, les hôpitaux et autres établissements de santé. Ce projet montre que l’innovation peut surmonter les défis environnementaux tout en offrant des avantages économiques. Comment cette technologie pourrait-elle être étendue à d’autres types de déchets plastiques pour maximiser ses bénéfices écologiques et économiques?