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Qui sommes-nous ?
Notre projet
On vous dit tout !
PLASTILOOP2.0 est un projet de recherche interdisciplinaire, combinant biotechnologie, chimie, intelligence artificielle et sciences sociales.
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PLASTILOOP2.0 est une chaire industrielle cofinancée par l’ANR et la société SOLVAY (maintenant SYENSQO) qui reflète la volonté des chercheurs impliqués de proposer des innovations en rupture sur le plan technologique, tout en restant proche des préoccupations de la société civile. Ce projet s’intéresse plus particulièrement au développement de nouvelles stratégies de recyclage de plastiques hautes performances, ces derniers ayant été sélectionnés au regard des procédés existant chez l’industriel participant au projet. Le projet PLASTILOOP2.0 a pour ambition d’avoir un impact fort sur les procédés industriels de recyclages de ces polymères hautes performances mais aussi d'élargir, à termes, le domaine d'application des concepts développés dans le projet à d'autres matières plastiques et donc d'avoir un impact encore plus large sur le recyclage des plastiques en général.
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Le projet PLASTILOOP2.0 s’intéresse donc au recyclage de polymères dits « de spécialité ». A l’opposé des polymères dits « de commodité », couramment retrouvés dans les emballages et produits du quotidien, et qui représentent la grande majorité du volume de plastiques produits et utilisés, les polymères de spécialités sont produits dans des proportions restreintes et dédiés à des usages très spécifiques.
Généralement beaucoup plus couteux à produire, mais possédant des propriétés physiques et chimiques spécifiques, ces plastiques hautes performances de spécialité sont par exemple retrouvés dans le domaine de l’aéronautique et de l’exploration spatiale (comme matériaux pour la construction d’ailes d’avions plus légères et résistantes), mais également dans le domaine du médical, étant par exemple employés pour les membranes de dialyse du sang.
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Dans ces deux cas, il est essentiel que les polymères impliqués soient particulièrement résistants aux contraintes mécaniques comme aux contaminations et dégradations chimiques. Leur faible volume de production, couplé à cette résistance accrue, les rend donc difficiles à recycler dans le cadre d’une filière industrielle viable. Afin de rendre cela possible, il est important de trouver des catalyseurs, idéalement durables (microorganismes, etc.), efficaces pour la déconstruction puis la reconstruction de ces polymères. C’est précisément le défi qu’entend résoudre PLASTILOOP2.0, en s'appuyant sur des technologies de criblage à haut débit de bactéries, champignons et enzymes, et de catalyseurs chimiques, si possible sans métaux nobles, pour le recyclage de ces polymères de spécialité.
Panel de Citoyens
Notre évènement
Afin de proposer des stratégies qui soient économiquement viables, mais qui puissent également être acceptées par la société civile, les chercheurs de PLASTILOOP2.0 ont choisi de confronter les technologies qu’ils mettent en œuvre avec la vision des citoyens par le biais d'un panel de citoyens.
Ce panel permettra d’actualiser les connaissances des citoyens y participant sur ce sujet, de prendre conscience de ses enjeux économiques, écologiques et sociétaux et de l’importance de la conception durable des produits plastiques, afin d’entrainer des changements de comportements (tri, consommation, réutilisation).
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Les chercheurs seront également amenés à évoluer dans leur représentation de leur objet de recherche et à apprendre à connaitre les priorités vues par les citoyens quant à l’évolution de la recherche dans ce domaine.
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Une combinaison de la chimie, de la biologie et de l’Intelligence Artificielle au service de l’économie circulaire pour les polymères.
Approche descendante pour la bio-dépolymérisation des polymères en se basant sur le criblage haut débit de microorganismes / d'enzymes et la prédiction de leur activité par machine learning.
Approche ascendante pour la fonctionnalisation des molécules obtenues dans la première étape en se basant sur des voies chemo- et bio-catalytiques soutenues par la modélisation/simulation.
Atteindre une circularité complète : synthétiser des nouveaux polymères pour de nouvelles applications à partir des molécules obtenues dans les 2 étapes ci-dessus.
En savoir plus sur PLASTILOOP2.0 et son fonctionnement
La chaire industrielle PLASTILOOP2.0, coordonnée par le Prof. Sébastien Paul (UCCS / Centrale Lille), coordinateur de la plateforme REALCAT (www.realcat.fr), rassemble 4 laboratoires académiques (UCCS, BioEcoAgro, CRIStAL et E2P2L) et un industriel (SOLVAY maintenant devenu SYENSQO) autour de la problématique de l’utilisation des polymères aromatiques dans le cadre d’une économie circulaire.
Les travaux de la chaire sont articulés autour de la plateforme de criblage catalytique haut-débit REALCAT (équipement d’excellence permettant les recherches à haut-débit en catalyses chimique, biologique ou hybride) financée dans le cadre du Plan d'Investissement Avenir et localisée à Villeneuve d’Ascq, France.
Le programme scientifique sera organisé en 3 lots de travail principaux : le lot n°1 étudiera la reconversion biocatalysée des polymères en vue de réintroduire de la valeur dans ces déchets à travers la production de synthons chimiques qui pourront servir in fine de base à la fabrication de nouveaux polymères. Le lot n°2 s’attachera à transformer ces synthons, précurseurs de monomères, en molécules directement utilisables au sein des procédés de polymérisation déjà mis en œuvre par SYENSQO (ex-SOLVAY) (stratégie drop-in).
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Dans ce lot n°2 le cycle sera bouclé en s’assurant que les caractéristiques de ces nouveaux monomères correspondent bien aux spécifications attendues par l’industriel utilisateur final.
Cet ensemble expérimental sera accompagné d’un dernier lot n°3 dédié à la comparaison de méthodologies d’analyse de l’impact environnemental des procédés mis en jeu pour la production de polymères hautes performances en s’appuyant sur des outils innovants tels que la boussole institutionnelle développée par le Prof. Michèle Friend.
La principale force d’innovation de PLASTILOOP2.0 réside dans l'utilisation d’outils de machine learning (apprentissage automatique en français) utilisés pour la compréhension et la prédiction des systèmes catalytiques chimiques et biologiques mis en œuvre. En effet, en plus de développer de nouvelles voies de dégradation et de synthèse à l’aide de catalyseurs originaux, PLASTILOOP2.0 aura pour principale tâche la mise en œuvre d’algorithmes de prédiction permettant de relier l’activité de ces catalyseurs aux descripteurs fondamentaux qui les caractérisent. Cette approche bénéficiera de la capacité de criblage à haut-débit inégalée de la plateforme REALCAT, générant la quantité de données expérimentales nécessaire pour leur apprentissage, permettant à terme de considérablement accélérer la mise au point de ces catalyseurs au regard des approches plus traditionnelles des projets préexistants.
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D’une durée de 4 ans (de janvier 2022 à décembre 2025) avec un budget de 1,8 millions d’euros, la chaire PLASTILOOP2.0 permettra de contribuer aux progrès scientifiques ayant des retombées environnementales et sociales positives, ainsi que de former 7 jeunes chercheurs (3 doctorants et 4 post-doctorants) à ces technologies de rupture.