La Photosynthèse Artificielle Transforme Les Déchets Industriels En Plastique Écologique

De faibles concentrations de CO2 peuvent être réutilisées pour des précurseurs plastiques biodégradables en utilisant la photosynthèse artificielle.Une équipe de recherche dirigée par le professeur Yutaka AMAO de l'Université métropolitaine d'Osaka a réussi à démontrer l'utilisation de la photosynthèse artificielle pour synthétiser du poly - 3 - hydroxybutyrate, un plastique biodégradable, à partir de déchets d'acétone et de faibles concentrations de dioxyde de carbone.

Utilisant l'énergie équivalente à la lumière du soleil, ce système de photosynthèse artificielle utilise des enzymes et des catalyseurs au rhodium pour produire un précurseur plastique biodégradable.Maintenant, pour la première fois, ce processus fonctionne en utilisant une faible concentration de dioxyde de carbone (similaire aux gaz d'échappement) et de l'acétone usée comme matière première.

L'étude visait à réutiliser l'acétone usée provenant de l'encre de marqueur permanent et l'équivalent en dioxyde de carbone des gaz d'échappement des centrales électriques et d'autres sources industrielles.Après 24 heures, plus de 60% de l'acétone est convertie en acide 3 - hydroxybutyrique.Les résultats de l'équipe, publiés dans Green Chemistry, soulignent les applications pratiques de la photosynthèse artificielle et leurs plans pour développer davantage la technologie afin d'utiliser plus efficacement les matériaux mis au rebut.

Le poly - 3 - hydroxybutyrate - un plastique biodégradable - est un polyester imperméable à l'eau fréquemment utilisé dans les matériaux d'emballage fabriqué à partir de 3 - hydroxybutyrate comme précurseur.Dans des études antérieures, l’équipe dirigée par le professeur Yutaka AMAO du Centre de recherche sur la photosynthèse artificielle de l’université métropolitaine d’osaka a découvert que le 3 - hydroxybutyrate peut être synthétisé efficacement à partir de dioxyde de carbone et d’acétone, mais seulement lorsque les concentrations de dioxyde de carbone ou de bicarbonate de sodium sont élevées.

La nouvelle étude vise à réutiliser les déchets d'acétone et les faibles concentrations de dioxyde de carbone - l'équivalent des gaz d'échappement d'une centrale électrique, d'une usine chimique ou d'une aciérie - provenant d'encres de marqueurs permanents.L'acétone est un produit chimique relativement bon marché et raisonnablement inoffensif qui est utilisé dans de nombreux environnements de laboratoire différents pour réagir ou comme agent de nettoyage, produisant ainsi de l'acétone usée.L'acétone et le dioxyde de carbone comme matières premières utilisent la photosynthèse artificielle pour synthétiser l'acide 3 - hydroxybutyrique, entraîné par des rayons lumineux équivalents à la lumière du soleil.Après 24 heures, plus de 60% de l'acétone a été converti avec succès en acide 3 - hydroxybutyrique.

« Nous nous sommes concentrés sur l’utilisation du CO2 produit par les gaz d’échappement des centrales thermiques et d’autres sources pour démontrer l’importance de l’application pratique de la photosynthèse artificielle », explique le professeur AMAO.« À l’avenir, nous visons à développer davantage la technologie de photosynthèse artificielle pour lui permettre d’utiliser l’acétone à partir de déchets liquides, ainsi que les gaz d’échappement du laboratoire comme matière première. »

Leurs résultats ont été publiés le 1er mars 2023 dans la revue Green Chemistry.