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Michiel Dusselier et Bert Sels

Procédé moins coûteux et plus écologique pour la production de bioplastiques

Belgique

Catégorie

Industrie

Domaine technique

Écotechnologie

Société

Total Energies

Michiel Dusselier et Bert Sels, professeurs à KU Leuven, ont développé une méthode moins coûteuse et plus écologique de production de bioplastiques pouvant contribuer à une économie circulaire.

Finalistes du Prix de l’inventeur européen 2023

Caractérisés par leur longue durée de vie, leur polyvalence et leur rentabilité, les plastiques présentent toutefois deux inconvénients majeurs en matière d’environnement : ils peuvent mettre des centaines de milliers d’années à se dégrader, tandis que l’extraction, le transport et l’utilisation des combustibles fossiles nécessaires à leur fabrication en masse produisent des gaz à effet de serre. Michiel Dusselier et Bert Sels ont donc développé une méthode durable et écologique de fabrication d’un bioplastique, l’acide polylactique (PLA), qui s’affranchit de tout combustible fossile et produit chimique toxique, économise de l’énergie et réduit les coûts de production.

L’acide lactique, matière de base du PLA, est obtenu à partir de ressources naturelles comme le sucre et les copeaux de bois. Il doit être transformé en lactide, qui est ensuite polymérisé pour former le plastique PLA. Normalement, le lactide est synthétisé via un procédé en deux temps. Fort coûteux, celui-ci produit en outre énormément de déchets, ce qui rend le PLA peu intéressant, du point de vue économique, par rapport à d’autres plastiques.

L’invention de Michiel Dusselier et Bert Sels réduit ce procédé à une seule étape fondamentale. La clé : le H-Beta, un catalyseur à base de zéolite de synthèse. Les molécules d’acide lactique réagissent directement à l’intérieur des pores de ce catalyseur pour former du lactide présentant un haut niveau de pureté, dans le cadre d'un procédé s’exécutant à une température de plus de 100 °C inférieure à celle de la méthode traditionnelle. Outre d'évidentes économies d’énergie, ce procédé laisse une empreinte carbone bien plus réduite et élimine déchets et gaspillages en limitant les sous-produits et les matières premières inutilisées.

Unis contre la pollution plastique

Professeur permanent à la KU Leuven, en Belgique, M. Dusselier est titulaire d’un BSc en ingénierie, d’un MSc en génie chimique et d’un autre en génie chimique : technologie catalytique, ainsi que d’un doctorat en génie des biosciences. M. Sels possède quant à lui un MSc en génie des biosciences et un doctorat en biosciences. Ornithologue amateur passionné, M. Dusselier découvrit que nombre d’albatros mouraient après avoir ingurgité du plastique, qui s’accumulait dans leur estomac. Une constatation qui le poussa à s'intéresser de près à la pollution plastique et à orienter son doctorat vers la bioingénierie. Avec M. Sels, expert en conversion biologique des matières premières alternatives, ils se concentrèrent sur une méthode de production de PLA.

Leurs travaux attirèrent l’attention de la compagnie pétrolière TotalEnergies, qui acquit les droits de l’invention, puis obtint le brevet correspondant. Pour M. Sels, ce partenariat avec l’industrie a aidé les inventeurs à affiner leur stratégie de propriété intellectuelle : « Nous avons compris que si nous voulions un brevet de qualité, il serait plus judicieux de le rédiger en collaboration avec une entreprise. Les entreprises sont bien plus au fait des contraintes... Cela vaut mieux que d’écrire naïvement un brevet vous-même et de ne pas couvrir autant de terrain que vous souhaiteriez. »