fr.wedoany.com Rapport : Le chimiste et ingénieur chimiste Guoliang « Greg » Liu, de l'Université Virginia Tech, et son équipe ont mis au point un procédé permettant de convertir le polychlorure de vinyle (PVC) en polyalphaoléfines, composant principal des lubrifiants tels que les huiles moteur. Les résultats ont été publiés le 5 août 2026 dans la revue Nature. Les tuyaux, cadres de fenêtres et même cartes de crédit en PVC usagés pourraient ainsi devenir des matières premières industrielles plutôt que de finir dans des décharges.

Le PVC est l'un des plastiques les plus utilisés. En raison de sa teneur en chlore et de la diversité des additifs employés par les fabricants, il est difficile à recycler, et une grande partie des déchets finit enfouie. L'industrie des lubrifiants, quant à elle, est confrontée à des coûts de production élevés et à une demande en constante augmentation. Des tondeuses à gazon aux voitures particulières en passant par les moteurs à réaction, tous les équipements mécaniques dépendent des lubrifiants, et un approvisionnement fiable en composants revêt une importance majeure pour de nombreux secteurs. Convertir les déchets de PVC en composants de lubrifiants permettrait de soulager ces deux pressions à la fois.

Le processus expérimental est le suivant : des matériaux en PVC provenant de tuyaux domestiques, de structures de fenêtres et de cartes de crédit sont placés dans un solvant, additionnés de chlorure d'aluminium et d'alpha-oléfines, puis chauffés à 158 degrés Fahrenheit pendant trois heures. On récupère ensuite du solvant une huile lubrifiante relativement visqueuse. Liu Guoliang indique qu'il s'agit d'une voie viable pour fabriquer des lubrifiants haute performance à partir de déchets plastiques, et que le lubrifiant obtenu est également un produit vert, capable de répondre aux nouvelles exigences du marché en matière de durabilité.

Le point de départ de ce projet repose sur les travaux précédemment publiés par l'équipe de Liu Guoliang dans Science et Nature Sustainability. Dans ces études, l'équipe avait déjà converti d'autres déchets plastiques en tensioactifs utilisés dans des produits tels que les savons et les détergents. Après le succès de cette voie, les chercheurs ont commencé à travailler sur le PVC, avec pour objectif d'améliorer le recyclage et le surcyclage de ce matériau.

Liu Guoliang a constitué un groupe d'étudiants diplômés pour faire avancer le projet. Eric Munyaneza Nuwayo, alors en dernière année de doctorat, a dirigé la recherche ; Connor S. Thompson, étudiant diplômé en chimie, a rejoint le projet sur les conseils de son directeur de thèse ; Abby Civiello, étudiante diplômée de première année, est devenue rapidement un pilier du laboratoire après son arrivée. Liu Guoliang les a surnommés « les trois mousquetaires ».

Au début des recherches, l'équipe a tenté de convertir les molécules de PVC en d'autres structures chimiques en remplaçant les atomes de chlore. Selon l'idée initiale de Liu Guoliang, le PVC est une forme la plus activée du polyéthylène, et le remplacement des atomes de chlore par d'autres groupes devrait permettre une conversion aisée en nouvelles molécules. Cependant, les premiers produits ne présentaient pas de propriétés pratiques : le matériau obtenu restait mou, quelque peu collant, et ses performances ne répondaient pas aux exigences.

Liu Guoliang a alors réalisé que, puisque le polymère était si visqueux et mou, il serait peut-être préférable de casser continuellement les chaînes polymères en fragments plus petits. Plutôt que de considérer cette mollesse comme un échec, il s'est demandé si la poursuite du raccourcissement des chaînes polymères ne produirait pas quelque chose de plus utile. Cette réflexion a changé l'orientation de la recherche.

À mesure que le processus de conversion s'affinait et que l'évaluation des matériaux progressait, Liu Guoliang a commencé à penser que le produit pourrait représenter non seulement une nouvelle voie de recyclage du PVC, mais aussi avoir une valeur commerciale. Il a envoyé des échantillons d'huile à l'équipe d'Ali Erdemir de l'Université Texas A&M pour évaluation, et a collaboré avec William Goddard du California Institute of Technology (Caltech) pour les calculs chimiques. Xi Chen, collègue de Virginia Tech, a étudié les aspects économiques et de fabrication du procédé, en établissant un modèle de production à grande échelle de lubrifiants. Liu Guoliang a indiqué que le prochain défi consiste à améliorer la durabilité et l'accessibilité du lubrifiant. Il espère que cette huile pourra être produite à plus grande échelle pour servir davantage de personnes, et il décrit les lubrifiants comme des « héros silencieux ».

L'article de recherche, intitulé « Upcycling of polyvinyl chloride into polyalphaolefin lubricants », a été publié dans Nature. Les auteurs de l'article incluent Eric Munyaneza Nuwayo, Connor Thompson, Abby Civiello, Adrian DiMarco, Jingtao Zhang, Seungjoo Lee, Gugyeong Sung, Tridip Das, Yue Zhang, Clark Vu, Shelby Koshak, John B. Matson, Ali Erdemir, William A. Goddard III, Xi Chen et Guoliang Liu.