Clairement cool : un matériau transparent à base de papier pourrait remplacer les plastiques à usage unique

Ce carton d'un millimètre d'épaisseur se comporte exactement comme le plastique : il est solide, transparent, malléable et peut contenir de l'eau bouillante. Cependant, il se dégrade en moins d'un an au fond de l'océan.

Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)

Selon le projet Ocean Cleanup (Opens in a new window), près de 2 millions de tonnes de plastique pénètrent chaque année dans les océans (Opens in a new window) par les plages et les voies d'eau. Une grande partie de ce plastique (Opens in a new window) provient de bouteilles, gobelets et pailles à usage unique.

Une équipe de recherche japonaise a récemment développé un nouveau matériau à base de papier qui pourrait être un substitut idéal aux plastiques à usage unique. Le carton d'un millimètre d'épaisseur, présenté dans la revue Science Advances (Opens in a new window), se comporte comme du plastique, mais uniquement lorsque cela est nécessaire. Résistant, transparent (Opens in a new window) et malléable, il peut contenir de l'eau bouillante, mais se dégrade en moins d'un an après s'être déposé au fond de l'océan. La résistance et la durabilité du plastique sont difficiles à battre (Opens in a new window). Cependant, ce sont précisément ces propriétés qui en font un fléau pour l'environnement : il persiste pendant des centaines d'années dans les sols et les cours d'eau. Et bien qu'il existe des plastiques biodégradables ou des alternatives au plastique, ceux-ci sont souvent peu performants. Les pailles en papier détrempées en sont un exemple.

L’équipe de recherche de l'Agence japonaise des sciences et technologies marines et terrestres a trouvé un équilibre entre performance et dégradabilité avec leur nouveau matériau en carton. Ils ont commencé par la cellulose, la molécule qui compose les parois cellulaires des plantes. Outre la fabrication du papier, la cellulose est également utilisée pour fabriquer des feuilles de cellophane transparentes. Cependant, les films de cellophane ne peuvent avoir une épaisseur inférieure à 0,05 mm, car les produits chimiques utilisés pour solidifier la solution de cellulose ne fonctionnent pas avec des feuilles plus épaisses.

L'équipe japonaise a trouvé une solution à ce problème. Ils ont fabriqué un hydrogel de cellulose épais en dissolvant de la cellulose dans une solution aqueuse de bromure de lithium. Le séchage de l'hydrogel a permis d'obtenir des feuilles de cellulose transparentes d'un millimètre d'épaisseur, qui ont pu être façonnées en gobelets ou en pailles. Un gobelet fabriqué à partir de ce matériau transparent a pu contenir de l'eau bouillante pendant plus de trois heures sans fuir. Lorsque l’équipe de recherche a recouvert le gobelet d'un sel d'acide gras d'origine végétale, il est devenu complètement imperméable.

Afin de tester la dégradabilité du matériau en cas de rejet accidentel dans l'océan, l’équipe de recherche a immergé des feuilles de carton sur des sites situés à quatre profondeurs différentes. L'une se trouvait près d'un port, à une profondeur de deux mètres, deux autres dans des eaux d'environ 750 et 850 mètres de profondeur, et la dernière a été immergée en pleine mer, à plus de 5 550 mètres de profondeur. Les tests ont montré que le matériau se décomposait entièrement en 300 jours dans les profondeurs océaniques. La dégradation était encore plus rapide à des profondeurs moins importantes en raison des températures plus élevées.

Source : Noriyuki Isobe et coll., « Fully circular shapable transparent paperboard with closed-loop recyclability and marine biodegradability across shallow to deep sea », Science Advances, 2025.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/04/clearly-cool-a-transparent-paper-based-material-could-replace-single-use-plastics/ (Opens in a new window)

Suivez-nous sur :
🖤 Twitter (Opens in a new window) 💙 LinkedIn (Opens in a new window) 💜 Instagram (Opens in a new window)

(Opens in a new window)

Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).