Photolyse des microplastiques sous rayonnement ultraviolet (UV): émissions de gaz à effet de serre
Résumé
La photolyse est le principal facteur conduisant à la dégradation des polymères plastiques. Celle-ci dépend du type de plastique en particulier de leur capacité à réagir à certaines longueurs d’ondes des radiations solaires. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à comprendre la
contribution de la photodégradation des microplastiques (particules ayant une taille comprise entre 1μm et 5mm) quant à la production de gaz à effet de serre en utilisant une approche expérimentale. Les plastiques sélectionnés représentent les principaux types issus de la demande européenne : le polypropylène (PP), le polyéthylène à faible densité (LDPE), le polyéthylène à haute densité (HDPE), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polystyrène (PS). Ces polymères sont exposés à des radiations solaires simulées dans une structure artificielle disposant de deux lampes UV (322W/m2) présentant un spectre équivalent aux radiations solaires. Les échantillons ont été exposés pendant 1, 2, 3 et 4 semaines. La photolyse induit une dégradation moléculaire et structurelle, révélées grâce à la spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier (FTIR), à la microscopie électronique à balayage (MEB), et la chromatographie en phase gazeuse avec détecteur de conductivité thermique (GC-TCD). Une production de gaz a été mise en évidence pour tous les types de plastiques, avec une augmentation des concentrations en fonction du temps de dégradation. Ces émissions varient en fonction du type de plastique et du temps d'exposition au rayonnement ultraviolet. Les résultats indiquent que les plastiques émettent du monoxyde de
carbone (CO), du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4) et de l'hydrogène (H2). Ainsi, les résultats obtenus démontrent que les plastiques représentent une source notable de gaz à effet de serre.