Les chercheurs recyclent l’huile de friteuse McDonald en un matériau d’impression 3D biodégradable bon marché


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Des chercheurs de l'Université de Toronto à Scarborough ont, pour la première fois, transformé l'huile de cuisson usagée - des friteuses d'un McDonald's local - en une résine d'impression 3D biodégradable haute résolution.

L'utilisation d'huile de cuisson usagée pour l'impression 3D présente un potentiel important. Non seulement il est moins cher à fabriquer, mais les plastiques qui en sont issus se décomposent naturellement contrairement aux résines d'impression 3D conventionnelles.


«Les plastiques sont un problème parce que la nature n’a pas évolué pour gérer les produits chimiques fabriqués par l’homme», déclare Andre Simpson, professeur au département des sciences physiques et environnementales de l’U of T Scarborough qui a développé la résine dans son laboratoire.



«Parce que nous utilisons ce qui est essentiellement un produit naturel - dans ce cas, les graisses provenant de l'huile de cuisson - la nature peut bien mieux y faire face.»


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Simpson s'est intéressé pour la première fois à l'idée lorsqu'il s'est procuré une imprimante 3D il y a environ trois ans. Après avoir noté que les molécules utilisées dans les résines commerciales étaient similaires aux graisses présentes dans les huiles de cuisson, il s'est demandé si l'on pouvait en créer une en utilisant des huiles de cuisson usagées.

L'un des défis consistait à trouver de l'huile de cuisson ancienne dans les friteuses d'un restaurant à tester en laboratoire. Malgré le contact avec plusieurs grandes chaînes nationales de restauration rapide, la seule qui a répondu était McDonald's. L’huile utilisée dans la recherche provenait de l’un des restaurants de la chaîne de hamburgers à Scarborough.

Simpson et son équipe ont utilisé un processus chimique simple en une étape dans le laboratoire, en utilisant environ un litre d'huile de cuisson usagée pour fabriquer 420 millilitres de résine. La résine a ensuite été utilisée pour imprimer un papillon en plastique qui présentait des caractéristiques allant jusqu'à 100 micromètres et était structurellement et thermiquement stable, ce qui signifie qu'il ne s'effondrerait pas ou ne fondrait pas au-dessus de la température ambiante.


Le papillon en plastique imprimé à partir de la résine dérivée de l'huile de cuisson des chercheurs présentait des caractéristiques allant jusqu'à 100 micromètres et était structurellement et thermiquement stable (photo de Don Campbell).

«Nous avons constaté que l’huile de cuisson usagée de McDonald a un excellent potentiel en tant que résine d’impression 3D», déclare Simpson, chimiste environnemental et directeur du Centre de RMN de l’environnement de l’U of T Scarborough.

L'huile de cuisson usagée est un problème environnemental mondial majeur, les déchets commerciaux et ménagers causant de graves problèmes environnementaux, y compris des conduites d'égout obstruées par l'accumulation de graisses.

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Bien qu'il existe des utilisations commerciales de l'huile de cuisson usagée, Simpson dit qu'il n'y a pas de moyens de la recycler en une marchandise de grande valeur telle qu'une résine d'impression 3D. Il ajoute que la création d'un produit de grande valeur pourrait supprimer certains des obstacles financiers liés au recyclage des huiles de cuisson usagées, car de nombreux restaurants doivent payer pour s'en débarrasser.


Les résines conventionnelles à haute résolution peuvent coûter plus de 525 $ le litre car elles sont dérivées de combustibles fossiles et nécessitent plusieurs étapes de production. Tous les produits chimiques utilisés pour fabriquer la résine dans le laboratoire de Simpson, sauf un, peuvent être recyclés, ce qui signifie qu’ils pourraient être fabriqués pour aussi peu que 300 $ US la tonne, ce qui est moins cher que la plupart des plastiques. Il durcit également solide au soleil, ouvrant la possibilité de le verser sous forme liquide et de former la structure sur un chantier.

Rajshree Biswas, étudiant au doctorat dans le laboratoire du professeur Andre Simpson de l’U of T Scarborough, montre des papillons en plastique biodégradables fabriqués à l’aide d’une imprimante 3D et d’une résine dérivée de l’huile de cuisson usagée de McDonald (photo de Don Campbell).

Un autre avantage clé est la biodégradabilité. Les chercheurs ont découvert que l'enfouissement d'un objet imprimé en 3D fabriqué avec leur résine dans le sol perdait 20% de son poids en environ deux semaines.

«Si vous l'enfouissez dans le sol, les microbes commenceront à le décomposer parce qu'il ne s'agit essentiellement que de graisse», dit Simpson. «C'est quelque chose que les microbes aiment vraiment manger et ils font un bon travail pour le décomposer.»

Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue ACS chimie et ingénierie durables .


Réimprimé de Université de Toronto

(REGARDERla vidéo universitaire ci-dessous)

Un local #ScarbTO @McDonaldsCanada a donné aux chercheurs l'ancienne huile pour la tester - et ça a MARCHE! https://t.co/524Vhxx9WV #UTSC #UofT pic.twitter.com/XRFNSOSLZn

- Université de Toronto Scarborough (@UTSC) 30 janvier 2020

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