Des chercheurs transforment les déchets d’ananas en aérogels

0

La récolte de l’ananas, fruit tropical largement cultivé, laisse derrière elle des tonnes de résidus agricoles qui sont généralement brûlés ou laissés dans la nature où ils pourrissent, créant des gaz à effet de serre indésirables et d’autres polluants. Mais un nouveau procédé promet de convertir ces déchets en aérogels de grande valeur, à moindre coût et proprement.

Duong Hai Minh, professeur au département de génie mécanique de l’université nationale de Singapour (NUS), estime que chaque année 76,4 millions de tonnes de déchets de feuilles d’ananas sont générées. Selon lui, cela pourrait libérer des produits chimiques nocifs et des gaz à effet de serre qui peuvent causer de graves problèmes environnementaux.
 
« Pour chaque kilogramme de fruit produit, presque trois fois plus de déchets de feuilles d’ananas sont générés. Les agriculteurs encombrés par ce sous-produit volumineux et fibreux le brûlent généralement, le composte ou le réutilisent comme aliment pour animaux », explique le chercheur.
 
Lui et d’autres ingénieurs de NUS vont publier leur étude sur la fabrication d’aérogels à partir de déchets d’ananas dans le numéro du Journal of Environmental Chemical Engineering prévu pour paraître en décembre 2020.
 
Les aérogels commerciaux, utilisés principalement pour l’isolation thermique et acoustique, sont coûteux et le processus de fabrication implique généralement la libération du carbone à des niveaux toxiques, explique Duong Hai Minh. Son procédé utilise des fibres de feuilles d’ananas pour créer des aérogels ultralégers et biodégradables. Ils sont efficaces comme absorbants d’huile et pour l’isolation thermique et phonique.
 
« Nous avons également démontré leurs applications potentielles dans la conservation des aliments et le traitement des eaux usées – C’est un grand pas vers une agriculture durable et la gestion des déchets », dit-il.
 

Recyclage

Duong Hai Minh travaille sur le recyclage de différents matériaux en aérogels depuis plus d’une décennie. Il a précédemment développé et breveté des techniques de création d’aérogels à partir de vieux pneus en caoutchouc, de marc de café et de bouteilles en plastique.
  
Dans le nouveau processus, les fibres d’ananas sont extraites des feuilles à l’aide d’une machine de décortication, puis mélangées avec de l’alcool polyvinylique réticulant (PVA) et durcies à 80 degrés Celsius pour favoriser la réticulation entre les fibres et le PVA. En moyenne, il faut 10 à 12 heures pour produire des aérogels à partir des matières premières, ce qui est beaucoup plus rapide que pour des procédés comparables.
 
« Une feuille d’un mètre carré d’éco-aérogel, mesurant un centimètre d’épaisseur, coûte moins de 7 dollars à produire et peut être vendue entre 22 et 37 dollars. Dans le commerce, une feuille d’isolation thermique fabriquée à l’aide d’aérogels conventionnels ayant environ la même taille peut coûter plus de 220 dollars », compare Duong Hai Minh.
 
L’équipe de recherche travaille avec des partenaires pour piloter la production à grande échelle de ces éco-aérogels pour des applications de grande valeur telles que la conservation des aliments, l’isolation thermique, la réduction du bruit, le nettoyage des déversements d’hydrocarbures et des masques réutilisables pour filtrer les gaz toxiques, les particules de poussière et les bactéries.
 
L’ananas est l’un des fruits les plus appréciés au monde. Les trois plus grands producteurs mondiaux sont le Costa Rica, le Brésil et les Philippines.
 

 
Stephen Steiner, président d’Airgel Technologies à Boston au Massachusetts (Etats-Unis), déclare que les éco-aérogels dérivés des déchets d’ananas décrits dans l’étude montrent comment « des matériaux poreux à architecture solide, qui fournissent de nombreuses caractéristiques fonctionnelles à valeur ajoutée chez les aérogels traditionnels, peuvent être créés à moindre coût ».
 
« Un aspect particulièrement convaincant du travail actuel est que non seulement les matières premières sont bon marché, mais elles peuvent également être obtenues à un coût négatif pour le fabricant », analyse Stephen Steiner.
 
La version originale de cet article a été produite par l’édition de SciDev.Net pour l’Asie et le Pacifique.

LAISSER UN COMMENTAIRE

Please enter your comment!
Please enter your name here