Des pailles en papier écologiques, qui ne s’imbibent pas, et sont 100 % biodégradables dans l’océan et le sol ont été mises au point.
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Des pailles en papier ?
Les pailles en papier conventionnelles sont peu pratiques à utiliser. En cas de contact prolongé avec un liquide, elles s’imbibent. De plus, lorsque ces pailles sont utilisées pour boire des boissons gazeuses, de nombreuses bulles peuvent se former en raison des propriétés de leur surface.
Actuellement, des pailles en acide polylactique (PLA) et des pailles en riz sont disponibles sur le marché comme alternatives aux pailles en papier. Cependant, les pailles en PLA, également appelées pailles en plastique de maïs, ne se décomposent pas bien dans l’océan. Les pailles de riz, quant à elles, se décomposent bien dans l’environnement, mais présentent des inconvénients, notamment des prix plus élevés, en raison des difficultés de leur production en série et de leur section transversale pointue.
L’équipe de recherche conjointe du Dr Oh Dongyeop et du Dr Kwak Hojung du KRICT et du professeur Park Jeyoung de l’université de Sogang a mis au point des pailles en papier écologiques, 100 % biodégradables, plus performantes que les pailles en papier classiques et pouvant être facilement produites en masse.
À l’aide de leur technologie, l’équipe de recherche a synthétisé un plastique biodégradable bien connu, le polybutylène succinate (PBS), en ajoutant une petite quantité de nanocristaux de cellulose pour créer un matériau de revêtement. Les nanocristaux de cellulose ajoutés sont le même matériau que le composant principal du papier, ce qui permet au plastique biodégradable de se fixer fermement à la surface du papier pendant le processus de revêtement. Le PBS est un bioplastique biodégradable à base de polyester ayant des propriétés similaires à celles du polypropylène issu du pétrole.
Les pailles en papier conventionnelles ne comportent pas de matériau permettant de fixer solidement le revêtement plastique à la surface des pailles. La surface des pailles n’est donc pas uniformément recouverte de plastique, ce qui entrave leur utilisation. Les limitations les plus importantes sont que les pailles deviennent détrempées lorsqu’un liquide touche la partie non recouverte et que des bulles se forment largement lorsque les pailles en papier sont laissées dans des boissons gazeuses. En effet, la partie non recouverte se combine facilement avec l’eau, tandis que la partie recouverte en plastique a la propriété de repousser l’eau, ce qui fait que la boisson gazeuse entre en contact avec la surface irrégulière des pailles en papier.
Ces limitations sont surmontées par les nouvelles pailles en papier développées par notre équipe de recherche ; elles ne se détrempent pas facilement et ne provoquent pas la formation de bulles dans les boissons gazeuses car le matériau de revêtement couvre uniformément et fortement la surface des pailles. De plus, le matériau de revêtement est composé de papier et de plastique biodégradable et se décompose et se dégrade donc complètement.
L’équipe de chercheurs a constaté que ces pailles en papier écologiques conservent leur intégrité physique non seulement dans les boissons froides mais aussi dans les boissons chaudes. L’équipe a également constaté que les pailles ne se détrempaient pas lorsqu’elles étaient utilisées pour remuer diverses boissons telles que l’eau, le thé, les boissons gazeuses, le lait et d’autres boissons contenant des lipides, ou en cas de contact prolongé avec des liquides.
Le degré de détrempe des pailles en papier telles que préparées et des pailles en papier conventionnelles a été comparé. La paille en papier conventionnelle a été sévèrement déformée lorsqu’un poids d’environ 25g a été suspendu après que la paille ait été plongée dans de l’eau froide à 5°C pendant 1 minute. En revanche, la paille en papier telle que préparée ne s’est pas autant déformée, même lorsque le poids était supérieur à 50 g dans les mêmes conditions.
Des pailles en papier fonctionnelles et biodégradables
Leurs pailles se décomposent bien, même dans l’océan. En général, le papier ou le plastique se décompose beaucoup plus lentement dans l’océan que dans le sol, en raison de la faible température et de la forte salinité de l’océan, qui entravent la croissance des microbes. L’équipe de recherche a effectué un test de décomposition en milieu marin en immergeant les échantillons de paille à une profondeur de 1,5 à 2 m sur la côte près de Pohang, en Corée du Sud.
Les pailles en plastique ordinaire et les pailles en plastique de maïs ne se sont pas décomposées après 120 jours. Les pailles en papier conventionnelles ont conservé leur forme et n’ont perdu que 5 % de leur poids total. En revanche, les pailles mises au point par l’équipe de recherche ont perdu plus de 50 % de leur poids après 60 jours et se sont complètement décomposées après 120 jours.
Enthousiaste, le professeur Oh Dongyeop déclare :
« Cette technologie n’est qu’un petit pas dans la direction que nous devons prendre à l’ère du plastique. Transformer une paille en plastique que nous utilisons souvent en une paille en papier n’aura pas un impact immédiat sur notre environnement, mais la différence sera profonde au fil du temps. Si nous passons progressivement de l’utilisation de produits en plastique jetables et pratiques à celle de divers produits respectueux de l’environnement, notre environnement futur sera beaucoup plus sûr que ce dont nous nous inquiétons aujourd’hui. »
Une découverte présentée dans la revue scientifique Advanced Science : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205554
