Recyclage du PET… vers un monde copieusement vanillé !
Quand le poly(téréphtalate d’éthylène), plus souvent désigné par PET, d’une vieille bouteille plastique se transforme en un parfum ou en un actif exfoliant, on est, visiblement, entré de plain-pied dans l’économie circulaire.1 Il faut dire qu’au niveau du substrat, on ne risque pas vraiment la pénurie, puisque la production de PET est d’environ 350 millions de tonnes par an dans le monde, des déchets polluants qui s’accumulent le plus souvent dans l’environnement.2 Il paraît donc absolument génial de transformer ces déchets en ingrédients à haute valeur ajoutée et de les utiliser dans le domaine cosmétique, par exemple.
Le PET, La matière plastique de référence
Le PET est la matière plastique synthétique la plus souvent employée pour la fabrication d’emballages, de contenants alimentaires, de textiles… C’est donc un matériau de choix pour le recyclage par le haut !
Le recyclage du PET en ingrédients cosmétiques
Celui-ci peut se faire de différentes façons : par pyrolyse (et cela conduit alors à la production d’acide benzoïque, d’acide téréphtalique (TPA), de dioxyde de carbone, de benzène, d’acétaldéhyde) ou par dépolymérisation (et cela conduit à du TPA et à de l’éthylène-glycol, entre autres. Le PET, en étant dégradé par différents moyens, aboutit à une série de molécules qui peuvent être réutilisées pour permettre la fabrication d’ingrédients variés à destination de différentes industries.
On peut ainsi obtenir, à partir des produits de dégradation du PET, de l’acide glycolique ou de l’acide vanillique.3 On peut même arriver à transformer directement le monomère constitutif du PET (le TPA) en vanilline,4 par voie biotechnologique à l’aide de la bactérie E. coli, dont le patrimoine génétique a été modifié afin de permettre cette réaction.5
Le recyclage du PET en… dérivés pétrochimiques et matières plastiques
Le PET peut également être décomposé en ses éléments de base, afin de permettre la synthèse de produits pétrochimiques ou de matières plastiques comme le nylon, par exemple.6 Un peu moins vertueux semble-t-il !
Zoom sur la vanilline
Ce parfum, cet aromatisant, qui est employé dans de nombreux domaines, est très apprécié du consommateur et donc très recherché par l’industriel. Avec une demande de l’ordre de 20 000 tonnes pour une production naturelle inférieure à 2000 tonnes,7 on comprend qu’il est indispensable de créer cette molécule par voie de synthèse. On trouve à ce sujet un certain nombre de publications évoquant la bioconversion en vanilline d’un certain nombre de molécules comme la lignine,8 l’eugénol,9 ou le glucose10…
Le PET, la vanille et les autres ingrédients cosmétiques, en bref
Pour Paul Eluard, la terre est, comme on le sait, « bleue comme une orange ».11 Une drôle d’orange, issue d’un arbre transgénique, qui pourrait se mettre à sentir la vanille à outrance, si tout le PET, accumulé dans les décharges et dans les océans, était transformé en vanilline, un parfum de vanille. Tout ceci est pourtant très vertueux. Transformer un déchet en un parfum… de quoi rêver. Alors pourquoi ironiser ? Tout simplement parce qu’avec toutes ces bonnes idées on ne risque pas de chercher à diminuer notre consommation plastique. Ah ben non… pourquoi se priver ? Et puis, il reste à se poser la question de la pureté de la molécule obtenue.12 Une question importante. Une question cruciale même, tant le PET et tous les additifs qui lui sont adjoints sont peu sympathiques en matière d’innocuité cutanée.
Bibliographie
1 Yang J, Li Z, Xu Q, Liu W, Gao S, Qin P, Chen Z, Wang A. Towards carbon neutrality: Sustainable recycling and upcycling strategies and mechanisms for polyethylene terephthalate via biotic/abiotic pathways. Eco Environ Health. 2024 Feb 27;3(2):117-130
2 Tournier V, Topham CM, Gilles A, David B, Folgoas C, Moya-Leclair E, Kamionka E, Desrousseaux ML, Texier H, Gavalda S, Cot M, Guémard E, Dalibey M, Nomme J, Cioci G, Barbe S, Chateau M, André I, Duquesne S, Marty A. An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature. 2020 Apr;580(7802):216-219
3 Mudondo J, Lee HS, Jeong Y, Kim TH, Kim S, Sung BH, Park SH, Park K, Cha HG, Yeon YJ, Kim HT. Recent Advances in the Chemobiological Upcycling of Polyethylene Terephthalate (PET) into Value-Added Chemicals. J Microbiol Biotechnol. 2023 Jan 28;33(1):1-14.
4 Sadler JC, Wallace S. Microbial synthesis of vanillin from waste poly(ethylene terephthalate). Green Chem. 2021 Jun 10;23(13):4665-4672
5 Li Y, Zhao XM, Chen SQ, Zhang ZY, Fu QS, Chen SM, Chen S, Wu J, Xu KW, Su LQ, Yan ZF. Metabolic engineering of Escherichia coli for upcycling of polyethylene terephthalate waste to vanillin. Sci Total Environ. 2024 Nov 14:177544
6 Valenzuela-Ortega M, Suitor JT, White MFM, Hinchcliffe T, Wallace S. Microbial Upcycling of Waste PET to Adipic Acid. ACS Cent Sci. 2023 Nov 1;9(11):2057-2063
7 Liu Y, Sun L, Huo YX, Guo S. Strategies for improving the production of bio-based vanillin. Microb Cell Fact. 2023 Aug 5;22(1):147
8 Priefert H, Rabenhorst J, Steinbüchel A. Biotechnological production of vanillin. Appl Microbiol Biotechnol. 2001 Aug;56(3-4):296-314
9 Singh A, Mukhopadhyay K, Ghosh Sachan S. Enhanced vanillin production from eugenol by Bacillus cereus NCIM-5727. Bioprocess Biosyst Eng. 2022 Nov;45(11):1811-1824
10 Matsuzawa M, Ito J, Danjo K, Fukui K. Vanillin production by Corynebacterium glutamicum using heterologous aromatic carboxylic acid reductases. Biotechnol Biofuels Bioprod. 2024 May 1;17(1):58
11 https://www.poetica.fr/poeme-868/paul-eluard-la-terre-est-bleue/
