10 façons intelligentes que les déchets et la pollution peuvent aider le monde

Malgré les progrès de l’humanité dans de nombreux domaines, nous sommes toujours un groupe extrêmement coûteux. Nous avons des sites d'enfouissement dans le monde entier et nous allons dans une direction qui donnera à notre Terre l'apparence de celle décrite dans WALL-E. Pour protéger l'environnement, nous devons réutiliser les matériaux de manière à éliminer non seulement les déchets et la pollution de l'environnement, mais aussi à améliorer le monde.

10 épis de maïs

Il n'y a tout simplement pas grand-chose à faire avec des épis de maïs secs sans noyaux. Ils sont probablement l'une des ordures les plus inutiles. Même les animaux ne les mangeront pas. Lalita Prasida Sripada Srisai (Inde), âgée de 11 ans, a été frappée par un terrible gâchis.

C'est à ce moment-là qu'elle a décidé de faire une expérience avec les épis desséchés. Srisai prit un bol d'eau sale et y laissa tomber des épis secs. À son retour, elle a découvert que l'eau était plus propre. À partir de là, elle a mis au point un système de filtration avec cinq bouteilles. L'eau ruisselle à travers les bouteilles, qui ont des épis de maïs dans différents états, tels que des épis entiers, de la poudre granuleuse et des épis de maïs noircis.

Srisai pense que son système éliminera 70 à 80% des contaminants. À partir de là, il suffit de faire bouillir l’eau ou de lui ajouter un comprimé d’iode. Srisai dit que si les paysans adoptaient son système, ils pourraient économiser de l'argent en utilisant quelque chose qu'ils jetteraient normalement.

Pour son idée novatrice, Srisai a remporté le Google Science Fair 2014 à 14 ans.

9 déchets de bois

Les déchets de bois sont un autre matériau qui n'a pas beaucoup d'utilisations. Les déchets métalliques peuvent être fondus et réutilisés, mais les copeaux de bois rejetés ne viennent pas avec ces options. Les chercheurs ont ensuite mis au point un processus appelé pyrolyse rapide qui chauffe les déchets de bois sans oxygène et les transforme en biocarburant brut et en gaz.

Tout comme les combustibles fossiles, ce biocarburant peut être utilisé dans les transports, les produits chimiques et la fabrication de plastique. Ce combustible serait également plus propre et moins coûteux à fabriquer que les combustibles fossiles traditionnels, même si les développeurs ne prévoient pas de faire concurrence au même niveau. Au lieu de cela, ils profitent simplement du gaspillage. En cas de succès, ils envisagent d'étendre leur projet à une raffinerie à grande échelle.

8 eaux usées de bière

La bière est l'une des boissons les plus populaires au monde, avec environ 1,96 milliard d'hectolitres brassés en 2014. C'est plus de 415 milliards de pintes.

Dans le processus de brassage, il y a beaucoup d'eaux usées, qui comprennent des substances telles que le gaspillage de bière ainsi que de l'orge et de la levure usés. Pour tirer parti de ce gaspillage de l'eau, Nutrinsic Corporation a mis au point un processus qui modifie l'état de l'eau pour favoriser la croissance de micro-organismes produisant des protéines.

Ensuite, la protéine est récoltée, concentrée, stérilisée et séchée. Le produit restant peut être utilisé comme aliment pour les poissons et comme sous-produit dans d'autres aliments pour animaux. En outre, le processus rend l'eau propre, de sorte qu'elle puisse être réutilisée dans la brasserie.

Nutrinsic possède deux usines, l'une en Chine et l'autre à la brasserie MillersCoors Trenton à Trenton, dans l'Ohio. Leur processus réduit la consommation d'eau, crée une autre source de revenus et contribue à la production alimentaire mondiale.

L'espace étant primordial sur Terre, il est logique de trouver un autre moyen de nourrir le bétail sans utiliser les terres nécessaires à la production de nourriture humaine. Le processus de Nutrinsic créerait de la nourriture pour les animaux sans occuper beaucoup de terres et tirerait parti de quelque chose qui serait gaspillé autrement.

7 filtres à cigarettes

On estime que 15 milliards de cigarettes sont vendues chaque jour dans le monde. Cela conduit à des milliards de mégots usés et dégoûtants qui jonchent le sol, les cours d’eau et les décharges. Peu importe où finissent les mégots de cigarettes, ils sont toujours pleins de produits chimiques et de goudron pouvant polluer la terre et les cours d'eau.

Heureusement, des scientifiques de l'Université nationale de Séoul en Corée du Sud ont découvert que les mégots de cigarettes peuvent être recyclés pour être utilisés dans des piles. Lorsque les mégots sont soumis à un processus de décomposition thermochimique appelé pyrolyse, les fibres d'acétate de cellulose contenues dans les filtres de cigarettes peuvent être transformées en un matériau à base de carbone utilisé dans les supercondensateurs.

Les supercondensateurs sont des batteries innovantes qui durent plus longtemps, se chargent plus rapidement et contiennent plus d'énergie que les batteries ordinaires. Ils sont de plus en plus utilisés dans différents domaines où les batteries sont courantes, tels que les secteurs de la communication, des transports et de l’énergie.

Au cours de leurs tests, les chercheurs ont déclaré que leurs supercondensateurs fabriqués à partir de mégots de cigarettes étaient supérieurs aux supercondensateurs fabriqués à partir de graphène, de nanotubes de carbone et de carbone.

6 bouteilles en plastique

L'eau embouteillée est sans doute le gaspillage le plus important en Occident. Dans le monde entier, 50 milliards de bouteilles sont vendues chaque année, dont 30 milliards uniquement aux États-Unis. Cela n'inclut même pas le nombre de bouteilles en plastique utilisées pour contenir d'autres boissons.

Ces bouteilles en plastique sont en polyéthylène téréphtalate (PET). Au lieu de se biodégrader, ils subissent un processus appelé photodégradation. Cela signifie qu'ils se décomposent en fragments plus petits qui absorbent les toxines puis polluent le sol et les cours d'eau, rendant les animaux malades.

Toutefois, des chercheurs de l'University College Dublin ont découvert un moyen de transformer le plastique PET bon marché en un plastique précieux de haute qualité appelé polyhydroxyalcanoate (PHA). Ce nouveau plastique est créé en faisant fondre les bouteilles à l’aide de la pyrolyse, qui décompose le plastique PET en acide téréphtalique (TA) et en un peu de pétrole et de gaz. Puis une souche de bactéries appelée Pseudomonas peut se développer et prospérer sur le TA et le convertir en PHA.

Les PHAs sont utilisés dans les fournitures médicales comme les stents, qui sont de minuscules tubes maillés qui maintiennent les artères ouvertes. Les PVVIH sont également utilisées en génie tissulaire.

5 pneus

Les pneus des automobiles sont un problème complexe pour l'élimination des déchets. Comme ils sont en caoutchouc, il leur faudra 50 à 80 ans pour se décomposer. Pendant des décennies, les pneus usés sont restés dans les décharges en tant que risques potentiels d'incendie et de refuges pour les rongeurs, les insectes et les serpents. Ce n'est pas un petit problème non plus. On estime que 1,2 milliard de pneus sont jetés chaque année.

Veena Sahajwalla de l'Université de New South Wales a élaboré un plan novateur pour se débarrasser de ces vieux pneus tout en nettoyant une autre industrie. Elle utilise des pneus et certains plastiques pour remplacer le coke lors de la fabrication de l'acier. Produit à partir de charbon, le coke est utilisé comme source de chaleur dans l’acier forgé. Mais la coke est mauvaise pour l'environnement.

Le procédé de Sahajwalla présente deux avantages par rapport au coke: il élimine les impuretés et remet plus de fer dans l'acier. En conséquence, il faut environ 10-15% de carburant en moins pour fabriquer l’acier.

Son procédé a également un double effet sur l'environnement: il recycle les pneus et réduit les émissions de carbone dans l'industrie sidérurgique. Dans certains cas, les coûts de fabrication de l’acier peuvent être réduits de plus de 10% avec cette méthode, bien que cela dépende de la qualité des matériaux utilisés.

Depuis le début de ce projet, Sahajwalla a recyclé plus de deux millions de pneus.

4 sacs en plastique

Les sacs d'épicerie en plastique constituent un fléau majeur de la société moderne. On estime qu'entre 500 milliards et un billion de sacs sont utilisés chaque année. Au Royaume-Uni, l’utilisation des sacs en plastique augmente chaque année, principalement parce qu’ils sont beaucoup moins chers que les autres sacs.

Le problème est que la plupart des sacs en plastique sont jetés après une utilisation. Au Royaume-Uni, par exemple, environ 6% seulement des sacs en plastique sont recyclés, ce qui conduit à des millions de tonnes de sacs en plastique dans les décharges. Les sacs qui ne se rendent pas aux sites d'enfouissement deviennent des dangers pour la faune. Ils prennent également beaucoup de temps à se décomposer, certaines estimations suggérant qu’il faudra au moins 500 ans. Il est également possible qu'ils ne se décomposent jamais.

Cependant, des scientifiques de l'Université d'Adélaïde en Australie ont mis au point un processus extrêmement complexe qui transforme le plastique en membranes de nanotubes de carbone. Un nanomètre est environ un dix millième de l'épaisseur d'un cheveu humain.

Ces nanotubes microscopiques peuvent être utilisés dans divers domaines, notamment l’énergie, les soins de santé et l’électronique.

3 Pollution de l'air

Selon l'Organisation mondiale de la santé, un décès sur huit en 2012 était lié à la pollution atmosphérique. En fait, la pollution atmosphérique est considérée comme le «plus grand risque pour la santé environnementale» car elle peut entraîner des maladies cardiaques, le cancer du poumon, des accidents vasculaires cérébraux et la maladie pulmonaire obstructive chronique.

Anirudh Sharma, du MIT, a mis au point l’imprimante Kaala qui récupère les particules de suie présentes dans la plupart des polluants atmosphériques et les transforme en encre en poudre. La poudre est ensuite mélangée avec de l'alcool à friction et de l'huile. Utilisant de la vodka et une goutte d'huile pour son test, Sharma était capable d'imprimer à 96 points par pouce. Il estime qu'une heure avec un moteur diesel ou 10 minutes avec une cheminée produirait suffisamment de suie pour remplir une cartouche d'encre traditionnelle.

L’imprimante Sharma aide non seulement à purifier l’air, elle peut également réduire les coûts élevés liés à l’encre.

2 Pollution de l'eau

Pour de nombreuses raisons, une eau propre est une nécessité absolue pour l'écosystème de la Terre. Nous en avons évidemment besoin pour l'eau potable, mais cela a également un impact sur l'air que nous respirons. Environ 70% de l'oxygène de la Terre provient de plantes marines. Cela rend le nettoyage de l'eau une tâche urgente à laquelle il faut s'attaquer immédiatement.

Une idée fascinante de chercheurs de l'Université de Bristol va nettoyer l'eau et transformer la pollution en énergie. Leur robot, appelé Row-Bot, nage à la recherche de microbes pollués, puis convertit ces microbes en énergie dans sa pile à combustible microbienne.

Lors des tests, le Row-Bot était censé collecter juste assez d’énergie pour s’alimenter. Mais les scientifiques ont découvert que le robot collectait plus d’énergie que nécessaire, ce qui signifie que l’excédent pouvait être utilisé pour d’autres besoins énergétiques.

1 dioxyde de carbone

La principale cause du changement climatique est l’émission de dioxyde de carbone (CO₂) dans l'atmosphère. Cependant, les scientifiques de Carbon Engineering, à Calgary, en Alberta, estiment avoir mis au point un moyen d’attirer le CO₂ de l'air et le convertir en carburant.

Leur méthode utilise un grand mur de ventilateurs pour aspirer l’air à travers un liquide qui absorbe le CO₂. Une fois collecté, le CO₂ se tourne vers le sel, qui peut être stocké sous terre ou utilisé pour produire un carburant synthétique à faible teneur en carbone.

Dans la conception à grande échelle de leur usine, les ingénieurs pensent pouvoir extraire les émissions de 300 000 voitures et générer 100 000 barils de carburant chaque année. Leur projet pilote, qu'ils espèrent lancer en 2017 ou 2018, devrait permettre de produire suffisamment de carburant synthétique pour remplir 10 000 barils.