Utiliser l’huile à friteuse pour l’impression 3D?

Des chercheurs de la University of Toronto (U of T) Scarborough ont réussi pour la première fois à transformer de l’huile de cuisson usée – provenant des friteuses d’un McDonald local – en une résine biodégradable pour faire une impression 3D à haute résolution.

L’utilisation de l’huile de cuisson usée pour l’impression 3D offre des possibilités très intéressantes. En effet, comparativement aux résines d’impression 3D classiques, il est moins coûteux de fabriquer cette résine, et celle‑ci permet de créer des plastiques qui se décomposent naturellement.

« Les plastiques sont problématiques, parce que la nature est actuellement incapable d’absorber les produits chimiques d’origine humaine », explique Andre Simpson, le professeur du département des sciences physiques et environnementales de la U of T Scarborough qui a créé la résine dans son laboratoire.

« Comme nous utilisons essentiellement un produit naturel – les gras de l’huile de cuisson – la nature peut le gérer beaucoup mieux. »

M. Simpson a eu cette idée lorsqu’il a acheté une imprimante 3D il y a environ 3 ans. Après avoir observé que les molécules utilisées dans les résines commerciales sont similaires aux gras des huiles de cuisson, il a pensé qu’il pourrait créer une résine à l’aide de l’huile de cuisson usée.

Une de ses difficultés a été de trouver de l’huile de cuisson usée qui avait été utilisée dans les friteuses d’un restaurant pour faire des essais dans son laboratoire. Il s’est adressé à plusieurs grandes chaînes nationales de restauration rapide, mais seule la chaîne McDonald a répondu à son appel. L’huile qu’il a utilisée pour ses travaux provient d’une chaîne de restaurants de hamburgers de Scarborough.

M. Simpson et son équipe ont eu recours à un processus chimique simple à une seule étape pour transformer en laboratoire un litre d’huile de cuisson usée en 420 millilitres de résine. Cette résine a ensuite servi à imprimer un papillon en plastique dont les détails sont visibles jusqu’à l’échelle de 100 micromètres et qui comporte une stabilité structurelle et thermique. C’est donc dire qu’il ne se désagrègera pas et qu’il ne fondra pas à une température supérieure à la température ambiante.

« Nous avons trouvé que l’huile de cuisson usée de McDonald a un excellent potentiel de transformation en résine d’impression 3D », poursuit M. Simpson, chimiste de l’environnement et directeur de l’Environmental NMR Centre de la U of T Scarborough.

L’huile de cuisson usée commerciale et domestique représente un grave problème environnemental d’envergure mondiale; elle peut notamment obstruer les canalisations d’égout en raison de l’accumulation de graisses.

L’huile de cuisson usée peut être utilisée à des fins commerciales, mais M. Simpson souligne qu’on manque de moyens pour la transformer en un produit de grande valeur tel que la résine d’impression 3D. Il ajoute que la création de ce produit pourrait supprimer certains obstacles financiers au recyclage de cette huile, de nombreux restaurants devant payer pour s’en débarrasser. 

Les résines classiques à haute résolution peuvent coûter plus de 525 $US le litre, parce que leur production nécessite des combustibles fossiles et plusieurs étapes. La fabrication de la résine dans le laboratoire de M. Simpson pourrait coûter aussi peu que 300 $US la tonne – ce qui est beaucoup moins cher que la plupart des plastiques – parce que tous les produits chimiques utilisés peuvent être recyclés. En outre, comme la résine durcit au soleil, elle pourrait être versée sous forme liquide pour créer une structure dans un site de travail.

Un autre grand avantage de la résine est sa biodégradabilité. Les chercheurs ont découvert qu’un objet imprimé en 3D avec cette résine perd 20 p. 100 de son poids environ 2 semaines après avoir été enterré.

« Les microbes commenceront à décomposer l’objet enterré, qui est fait essentiellement de gras », explique M. Simpson.

« De fait, les microbes raffolent de cette résine et réussissent à bien la décomposer. »

Les résultats des travaux sont publiés dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering. M. Simpson a reçu des fonds du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, de la Fondation canadienne pour l’innovation, du gouvernement de l’Ontario et de la Krembil Foundation.

Cet article a été traduit et adapté avec la permission de la  University of Toronto.

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