Transformer les déchets d’insectes en plastiques biodégradables

Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont débloqué le potentiel d’utilisation des déchets d’insectes, en particulier les carcasses rejetées de mouches soldats noires adultes, pour produire des produits chimiques essentiels à la fabrication de plastiques biodégradables. Cette entreprise respectueuse de l’environnement offre une solution prometteuse à la crise mondiale imminente de la pollution plastique.

La recherche innovante, dirigée par le Dr Karen Wooley et son équipe de la Texas A&M University, sera présentée lors de la réunion d’automne 2023 de l’American Chemical Society (ACS). Cet événement, qui se tiendra virtuellement et en personne du 13 au 17 août, accueillera près de 12 000 présentations couvrant une pléthore de sujets scientifiques.

Objet de l’étude

« Pendant deux décennies, nous avons cherché des moyens de transformer des produits naturels – comme le glucose de la canne à sucre ou des arbres – en polymères dégradables qui ne persisteront pas dans l’environnement. Mais ces ressources ont des demandes concurrentes en matière de nourriture, de carburant, de construction et de transport », a déclaré le Dr Wooley.

Cherchant une alternative, le Dr Wooley a collaboré avec le Dr Jeffery Tomberlin qui a proposé d’utiliser les déchets d’insectes.

En particulier. Le Dr Tomberlin s’est concentré sur l’industrie de l’élevage de mouches soldats noires, un domaine dans lequel il a contribué à faire progresser.

Rendre les déchets utiles

Ces larves de mouches sont riches sur le plan nutritionnel, ce qui les rend inestimables pour l’alimentation animale et la consommation de déchets. Les adultes, cependant, ont une vie post-nuptiale éphémère et sont généralement rejetés.

L’idée du Dr Tomberlin de tirer parti de ces carcasses autrement gaspillées a fourni une source de matière première durable pour la recherche.

«Nous prenons quelque chose qui est littéralement un déchet et en faisons quelque chose d’utile», a déclaré Cassidy Tibbetts, une étudiante diplômée qui travaille dans le laboratoire du Dr Wooley.

Une approche inédite

Dans ses recherches, Tibbetts a identifié la chitine comme un composant principal des mouches rejetées. La chitine, un polymère biodégradable à base de sucre, est vitale pour le durcissement des exosquelettes d’insectes.

Les fabricants s’approvisionnent traditionnellement auprès de crustacés comme les crevettes et les crabes. Cependant, la méthode d’extraction de la chitine de Tibbetts à partir de mouches pourrait présenter une alternative plus propre et sans allergène.

Le Dr Wooley a souligné la nouveauté de leur approche, notant que son équipe semble être la première à utiliser la chitine de mouches adultes.

Hydrogel superabsorbant

En laboratoire, Hongming Guo s’est concentré sur la conversion de cette chitine en chitosane, un polymère apparenté. Le chitosane traité est ensuite transformé en bioplastique, tel qu’un remarquable hydrogel superabsorbant développé par Guo.

Cet hydrogel peut absorber 47 fois son poids en eau en quelques minutes. Le Dr Wooley l’envisage comme une solution aux défis alternés des inondations et de la sécheresse au Texas, déclarant que cet hydrogel pourrait aider à la rétention d’humidité dans les sols, se dégradant simultanément pour nourrir les cultures.

Un avenir durable

Pour l’avenir, l’équipe prévoit de se plonger dans la décomposition de la chitine en glucosamines, les molécules de sucre fondamentales, pour produire des bioplastiques traditionnellement dérivés de la pétrochimie.

De plus, les chercheurs visent à exploiter d’autres composés trouvés dans les mouches soldats noires, comme les protéines, l’ADN et les acides gras, pour créer des produits durables.

Le Dr Wooley envisage une boucle durable où les insectes se nourrissent de plastiques mis au rebut, qui sont ensuite récoltés pour fabriquer des composants afin de produire de nouveaux plastiques.

Cette approche s’aligne non seulement sur le concept d’économie circulaire, mais offre également une nouvelle façon de lutter contre le problème actuel de la pollution plastique. Avec des initiatives comme celles-ci, il y a de l’espoir pour un avenir plus propre et plus durable.