Des couches plus durables sont une utilisation possible d'un nouveau matériau biosourcé que des chercheurs suédois sont en train de développer. Le matériau superabsorbant est composé de protéines de gluten de blé issues de la transformation de l'amidon de blé, sans entrer directement en concurrence avec les ressources alimentaires.
Antonio Capezza, chercheur à l'Institut royal de technologie KTH et à l'Université suédoise des sciences agricoles SLU, affirme que le matériau est capable de gonfler jusqu'à 4000% dans l'eau et 600% dans une solution saline.
Le marché mondial des couches jetables devrait atteindre plus de 55 milliards de dollars d'ici 2025, et nombre de ces produits sont constitués de composants absorbants d'origine fossile.
C'est l'occasion d'augmenter l'utilisation de matériaux renouvelables dans les couches et de répondre au besoin croissant de produits de santé et d'hygiène. «
Antonio Capezza, chercheur, KTH Royal Institute of Technology
L'étape suivante consiste à augmenter la production du matériau afin que les partenaires industriels des chercheurs puissent le tester dans différentes applications.
«En développant des solutions bio-basées, nous contribuons à une bioéconomie circulaire et éventuellement à de nouvelles opportunités commerciales et partenariats», dit-il.
Afin de créer une alternative pleinement durable, les chercheurs se concentrent uniquement sur les filières secondaires agricoles, ou coproduits. «Si nous voulons être durables, nous devons utiliser des matières premières renouvelables et qui n'interféreront pas avec la principale chaîne de production alimentaire à l'avenir», dit-il.
La capacité d'absorption d'eau du nouveau matériau correspond à celle d'autres alternatives biosourcées. Cela inclut les produits fabriqués avec des matières premières qui ne sont pas obtenues en tant que coproduit, explique Capezza.
Un article de recherche, qui a été publié dans Advanced Sustainable Systems, indique que le matériau pourrait être davantage conçu pour correspondre éventuellement à l'absorption des synthétiques à base de pétrole.
Le marché des matériaux superabsorbants va au-delà des couches jetables, mais Capezza affirme que les couches sont les plus exigeantes en termes de propriétés d'absorption d'urine.
«En visant à égaler ou à dépasser les performances d'absorption des superabsorbants à base de pétrole utilisés dans de nombreuses couches jetables, nous pouvons répondre aux normes pour la plupart des autres applications qui nécessitent des superabsorbants.
Des matériaux hautement absorbants sont utilisés dans les produits de soins personnels et médicaux, ainsi que dans l'atténuation des inondations et la rétention des eaux de pluie pour l'agriculture, entre autres formats.
Coproduit de la production industrielle d'amidon de blé et de production d'éthanol, le gluten de blé est composé de protéines qui en font un matériau prometteur pour les applications d'absorption.
Les chercheurs ont amélioré le potentiel de gonflement du polymère de gluten de blé en modifiant la chimie du gluten pour qu'elle ressemble davantage à celle du matériau synthétique et en réticulant les molécules avec des extraits de plantes du fruit de gardénia jasminoides.
Les chercheurs du KTH ont travaillé avec des collègues de la SLU et de l'Université de Kyoto au Japon. Le projet a été fondé par VINNOVA, en collaboration avec Lantmännen et Essity.
La source:
KTH Institut royal de technologie
Référence du journal:
Capezza, A. J., et al. (2020) Polymères superabsorbants: superabsorbants protéiques fonctionnalisés à haute capacité provenant d'un coproduit agricole: une approche du berceau au berceau (Adv. Sustainable Syst.9/2020). Systèmes durables avancés. doi.org/10.1002/adsu.202070018.