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Depuis le début des années 1950, les plastiques ont trouvé leur place dans presque tous les domaines de la vie moderne. Entre 1964 et 2014, la consommation de plastique a été multipliée par vingt, passant de 15 à 311 millions de tonnes par an. Non seulement la pollution environnementale due aux déchets plastiques a augmenté pendant cette période, mais la quantité de pétrole que sa fabrication consomme est importante, tout comme les émissions de gaz à effet de serre associées.
Des chercheur·ses de l'ETH Zurich, de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle et de l'Université de Californie à Santa Barbara ont créé un nouveau modèle informatique de la production et de l'élimination des plastiques dans le monde. L'équipe était dirigée par André Bardow, anciennement de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle et désormais professeur d'ingénierie des systèmes énergétiques et des processus à l'ETH Zurich. Grâce à leur modèle, les scientifiques démontrent qu'il est possible de produire économiquement des plastiques dont le bilan des émissions de gaz à effet de serre est nul sur l'ensemble de leur cycle de vie.
Cela est rendu possible par une combinaison astucieuse de trois technologies déjà existantes: le recyclage des plastiques et la production de plastiques à partir de la biomasse et du CO2 par capture et utilisation du carbone (CCU). Les chercheur·ses ont publié leur étude dans le dernier numéro de la revue Science.
Augmentation du recyclage des plastiques
Comme l'ont montré les calculs, la clé est d'utiliser autant de plastique recyclé que possible, complété par les deux autres méthodes de fabrication. Ces trois types de fabrication correspondent au principe de l'économie circulaire. En combinant de manière optimale les trois technologies, la quantité d'énergie requise peut être réduite de 34 à 53% par rapport à la pratique actuelle de fabrication à base de combustibles fossiles, complétée par un important captage et stockage du carbone (CSC) - notamment dans les usines d'incinération des déchets, où les produits en plastique sont brûlés à la fin de leur cycle de vie.
Le coût de la nouvelle méthode de fabrication proposée est comparable à celui de ce scénario de fabrication à partir de combustibles fossiles. Dans des conditions favorables, d'ici 2050, le coût de la production mondiale de plastique peut être réduit de pas moins de 288 milliards de dollars par an par rapport au scénario alternatif. Pour y parvenir, il faut que la biomasse, le CO2 et l'électricité renouvelable soient disponibles à faible coût, que l'extraction et l'approvisionnement en pétrole deviennent plus onéreux et que des mesures incitatives soient prises pour encourager les investissements dans le recyclage. «La baisse de la demande énergétique peut sembler contre-intuitive, mais elle résulte de la quantité d'énergie que le recyclage permet d'économiser sur l'ensemble du cycle de vie», explique le professeur André Bardow de l'ETH Zurich.
Les responsables politiques peuvent promouvoir la voie vers des plastiques neutres sur le plan climatique en offrant des incitations à un plus grand recyclage des plastiques et à une utilisation accrue de la biomasse et de la CCU, concluent les auteur·es de l'étude. «Nous ne devrions pas penser aux différentes technologies de fabrication des plastiques de manière individuelle, car il existe un grand potentiel en les combinant de manière intelligente», déclare André Bardow.
Ce texte est une version révisée d'un communiqué de presse de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle.