Des sacs en papier plus solides pouvant être réutilisés puis recyclés pour le biocarburant pourraient être l'avenir

Nov 18, 2023

Les sacs en papier sont une alternative populaire aux sacs en plastique pour réduire les impacts environnementaux.

L'utilisation du papier aux États-Unis diminue, mais l'emballage, l'emballage et le carton augmentent en raison de l'augmentation du commerce électronique. Les sacs en papier sont une alternative populaire aux sacs en plastique pour réduire les impacts environnementaux causés par l'utilisation du plastique. Cependant, leur durée de vie est limitée en raison de leur faible durabilité.

Les sacs en papier doivent être réutilisés plusieurs fois avant que leur potentiel de réchauffement climatique ne soit réduit à celui des sacs conventionnels en polyéthylène haute densité (HDPE).

Les chercheurs de Penn State ont développé une méthode pour renforcer les sacs en papier, en particulier lorsqu'ils sont mouillés, ce qui en fait une alternative plus viable aux sacs en plastique.

Daniel Ciolkosz, professeur agrégé de recherche en génie agricole et biologique, a déclaré : « Lorsque l'utilisation principale de ces produits en papier prend fin, leur utilisation à des fins secondaires les rend plus durables. Le recyclage et la réduction des déchets de papier contribuent également à réduire le total des déchets solides destinés aux décharges. C'est un concept que nous pensons que la société devrait considérer."

Une nouvelle étude suggère un processus de création de sacs en papier suffisamment durables pour être utilisés plusieurs fois, puis décomposés chimiquement par un traitement alcalin pour être utilisés comme source de production de biocarburants.

La torréfaction de la cellulose du papier ou sa torréfaction dans un environnement dépourvu d'oxygène augmente considérablement sa résistance à la traction lorsqu'elle est mouillée.

Après cela, le papier est traité avec une solution d'hydroxyde de sodium, également appelée lessive ou soude caustique, pour augmenter son rendement en glucose, ce qui en fait une meilleure source pour la production de biocarburant.

Cette méthode pourrait réduire l'utilisation de sacs en plastique à usage unique, qui ont une durée de vie courte en raison de leur faible durabilité. Les chercheurs pensent qu'en optant pour des sacs à provisions en papier plus résistants et réutilisables, une quantité importante de déchets plastiques pourrait être évitée.

Jaya Tripathi a déclaré : « La réutilisation est principalement régie par la résistance du sac, et il est peu probable qu'un sac en papier typique puisse être réutilisé le nombre de fois requis en raison de sa faible durabilité lors du mouillage. L'utilisation de processus chimiques coûteux pour améliorer la résistance à l'humidité diminue l'éco- des caractéristiques conviviales et économiques pour une application commerciale, il est donc nécessaire d'explorer des techniques non chimiques pour augmenter la résistance à l'humidité des sacs en papier. La torréfaction pourrait être la réponse.

Elle a expliqué que les sacs en papier sont une alternative populaire aux sacs en plastique pour réduire l'impact environnemental de l'utilisation des plastiques. Cependant, ils ont une durée de vie courte en raison de leur faible durabilité, surtout lorsqu'ils sont mouillés.

Selon Tripathi, un sac en papier doit être réutilisé plusieurs fois avant que son potentiel de réchauffement climatique ne soit réduit à celui d'un sac en polyéthylène haute densité conventionnel.

En utilisant du papier filtre comme support, les chercheurs ont rapporté qu'après 40 minutes de torréfaction à 392 degrés Fahrenheit, 428 degrés Fahrenheit, 464 degrés Fahrenheit et 500 degrés Fahrenheit, la résistance à la traction du papier a augmenté de 1 533 %, 2 233 %, 1 567 % et 557 %, respectivement.

Le rendement en glucose diminuait à mesure que la sévérité de la torréfaction augmentait, mais il s'améliorait après que des échantillons de papier torréfié aient été traités avec une solution alcaline d'hydroxyde de sodium. Par exemple, le papier filtre brut a donné 955 mg/g de substrat, tandis que le même échantillon de papier torréfié à 392 F a donné 690 mg/g de substrat. Avec un traitement alcalin à 1 % et 10 %, le rendement en glucose a augmenté à 808 et 933 mg/g de substrat, respectivement.

Selon le Programme des Nations Unies pour l'environnement, la nécessité d'un concept comme celui-ci pour remplacer les sacs en plastique est évidente, car 5 000 milliards de sacs en plastique sont produits chaque année dans le monde. Cela peut prendre jusqu'à 1 000 ans pour que ces sacs se dégradent complètement. Chaque année, les Américains jettent 100 milliards de sacs, ce qui équivaut à déverser près de 12 millions de barils de pétrole brut.

Elle a déclaré: "En passant à des sacs à provisions en papier plus solides et réutilisables, nous pourrions éliminer une grande partie de ces déchets. Les implications d'une technologie comme celle que nous avons démontrée dans cette recherche si elle peut être perfectionnée, notamment en utilisant les sacs usés comme un substrat pour la production de biocarburants, serait énorme."

Le chercheur a découvert la synergie de la torréfaction et du traitement alcalin pour augmenter les capacités du papier par accident, comme pour de nombreuses découvertes scientifiques.

Elle a dit: "Je cherchais autre chose, étudiant comment la torréfaction impacte la cellulose pour le rendement en glucose à utiliser comme substrat de biocarburant. Mais j'ai remarqué que la résistance du papier augmentait à mesure que nous torréfions la cellulose. Cela m'a fait penser que ce serait probablement bien pour l'emballage, une toute autre application."

L'Institut national pour l'alimentation et l'agriculture du Département de l'agriculture des États-Unis a financé cette étude.

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