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Valorisation de déchets pour la fabrication de bio-plastique

lundi 11 mars 2019, par Philippe Deporte

La problématique actuelle de la pollution par les matières plastiques est un enjeux majeur pour l’avenir. Le collège Carnot donc décidé de réaliser un projet sur le développement de bio-plastique à base de déchets de nourriture. Pour cela, les élèves vont chercher à réaliser des films en bio-polymère pour proposer une solution aux plastiques à bases de pétrole.

Ce projet est réalisé dans le cadre du Club de Sciences du Collège Carnot, qui est proposé aux élèves de 4ème et de 3ème qui sont volontaires pour réaliser des projets scientifiques.

Ce projet s’inscrit dans le parcours avenir des élèves participant au Club de Sciences du

Collège Carnot. En effet ce projet permet de leur faire découvrir :

• les principes de la méthode scientifique dans le cadre de l’étude des résultats expérimentaux.

• les principes du génie des procédés.

• le lien entre la recherche et le monde industrielle.

• le monde de l’enseignement supérieur grâce à notre partenaire universitaire.

La réalisation de ce projet est basée sur une proposition de notre partenaire universitaire, le Dr Claire-Hélène BRACHAIS. Pour mener à bien ce projet ambitieux, nous avons réalisé différentes étapes, qui sont présentées par la suite, pour arriver petit à petit à l’objectif final.
Réalisation de polymère à base d’amidon de maïs :

L’une des premières réalisations qui a était faites est la synthèse de polymère à base d’amidon de maïs et de glycérol. Cela nous a permit de nous mettre au point sur les techniques de synthèse des polymères.
Fabrication bio-plastique1

Dans un deuxième temps, nous avons réalisé un autre polymère à base d’amidon de maïs, mais cette fois en ajoutant du bicarbonate de soude. Cette deuxième réalisation nous a permis de constater que le changement d’un seul réactif entraîne un changement complet des propriétés du polymère.
Fabrication bio-plastique2

Extraction de pectine des pommes :
Notre partenaire de l’université nous a proposé de chercher à réaliser des polymères avec de la pectine. Pour cela, nous avons dans un premier temps tenté d’extraire la pectine de la peau des pommes. Cela peut ainsi permettre d’être en accord avec notre objectif qui est de réaliser des polymères à base de déchet, dans ce cas les déchets sont la peau des pommes.
Fabrication bio-plastique3
L’extraction est très longue pour un rendement très faible. Nous avons donc fait le choix de travailler avec de la pectine industrielle pour tester différents protocole de synthèse.

Réalisation de capsules polymère par précipitation avec de ions calcium :
Le Dr Claire-Hélène BRACHAIS nous a proposé un protocole de synthèse de polymère à base de pectine par précipitation de ce polymère en présence d’ion Ca2+. En attendant l’achat de la pectine, nous avons réalisé ce type de synthèse avec un technique issue de la cuisine moléculaire, avec des alginates.
Fabrication bio-plastique4
La technique fonctionne bien, et nous allons tester ce protocole très rapidement avec de la pectine.