Matières plastiques : impact sur l'environnement et gestion des déchets
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• dire ce qu'est une matière plastique et distinguer thermoplastiques, thermodurcissables et élastomères ;
• énumérer les bienfaits des matières plastiques ;
• énumérer leurs méfaits sur l'environnement ;
• décrire les modes de traitement des déchets plastiques : tri, recyclage, incinération ;
• lire le code de recyclage d'un emballage.
Prérequis : polymères, monomères, degré de polymérisation ; combustion des hydrocarbures.
Situation de départ
Comptez les objets en plastique autour de vous : stylo, règle, trousse, bouteille, chaise, prise électrique, emballage du goûter... Ils sont légers, solides, bon marché.
Mais que devient la bouteille vide jetée sur la plage ? Combien de temps y reste-t-elle ? Peut-on la brûler, la recycler ?
I. Les matières plastiques
1. Des polymères et des additifs
Une matière plastique est un matériau organique formé d'un ou de plusieurs polymères, auxquels on ajoute des additifs pour améliorer ses propriétés avant de le mettre en forme (moulage, extrusion, soufflage) :
• des charges, comme le carbonate de calcium, qui rendent les plastiques rigides plus solides et moins coûteux ;
• des plastifiants, qui rendent la matière souple (PVC souple des tuyaux d'arrosage) ;
• des colorants, des stabilisants (contre la lumière et la chaleur), des lubrifiants qui facilitent le moulage.
Les plastiques ont remplacé de nombreux matériaux traditionnels : la pierre, le bois, le fer, le verre, le cuir, la laine... On les trouve dans l'automobile, l'aéronautique, le textile, le bâtiment, l'électroménager et la médecine. Le PVC sert par exemple à fabriquer des poches de perfusion, des gants médicaux, des canalisations, des châssis de fenêtres et la gaine des câbles ; les polycarbonates servent à fabriquer les disques optiques (CD, DVD) et des visières.
2. Trois familles de plastiques
Posons un agitateur en verre chauffé sur un pot de yaourt et sur une prise électrique : le pot se ramollit et garde la trace, la prise reste dure. Les plastiques ne se comportent pas tous de la même façon à la chaleur.
Les trois familles de matières plastiques
| Famille | Comportement | Exemples | Recyclage |
|---|---|---|---|
| thermoplastiques | se ramollissent à la chaleur et durcissent en refroidissant, de façon réversible | PE, PP, PVC, PS, PET | peuvent être refondus et remoulés |
| thermodurcissables | durcissent de façon irréversible à la chaleur ; ne fondent pas | bakélite des poignées de casserole, prises électriques | ne se refondent pas ; broyés, ils servent de charge |
| élastomères | se déforment sous l'effort et reprennent leur forme (élasticité) | caoutchouc des pneus, joints | pneus broyés pour les sols sportifs et les revêtements routiers |
II. Les bienfaits des matières plastiques
Les matières plastiques ont de nombreuses qualités :
• elles sont légères et bon marché ;
• elles ne rouillent pas et résistent à la corrosion et à beaucoup de produits chimiques ;
• elles absorbent les chocs sans se casser ;
• elles sont faciles à mouler sous toutes les formes et toutes les couleurs ;
• ce sont de bons isolants thermiques et électriques ;
• elles sont imperméables et durent longtemps.
• Une voiture contient plus de 100 kg de plastiques : plus légère, elle consomme moins de carburant et rejette moins de gaz polluants.
• Les emballages en plastique protègent les aliments et diminuent les pertes ; les bouteilles sont de plus en plus minces, ce qui économise la matière et l'énergie du transport.
• En médecine, le matériel jetable (seringues, gants, poches) évite les contaminations.
III. Les méfaits des matières plastiques
1. Des déchets qui durent
Les qualités des plastiques deviennent des défauts quand ils sont jetés :
• stables, ils ne sont presque pas dégradés par la nature : un sac plastique peut rester des dizaines, voire des centaines d'années dans le sol ou dans la mer ;
• légers, ils sont emportés par le vent et les cours d'eau, s'accrochent aux arbres et enlaidissent les paysages (pollution visuelle) ;
• dans la mer, ils étouffent ou blessent tortues, poissons et oiseaux, et se fragmentent en microplastiques qui entrent dans la chaîne alimentaire.
2. Des fumées dangereuses
Brûler des plastiques à l'air libre libère des gaz polluants. La combustion du PVC produit du chlorure d'hydrogène HCl, qui irrite les voies respiratoires et forme de l'acide chlorhydrique avec l'humidité de l'air : il participe aux pluies acides. Une combustion incomplète libère aussi des fumées noires, du monoxyde de carbone très toxique et d'autres composés dangereux.
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