L'altération des déchets plastiques dans l'océan

Les principaux types de plastiques que l'on retrouve sont le polypropylène (PP) et le polyéthylène (PE).

​Le polypropylène

Le polypropylène est un thermoplastique très utilisé, notamment pour la construction automobile, les emballages, les tissus comme les vêtements professionnels par exemples, ...

Le polyéthylène

Le polyéthylène est également un thermoplastique. Il est principalement utilisé pour les emballages, mais aussi pour les flacons, boîtes, jerricanes, tuyaux, ...ainsi que dans les équipements sportifs.

 

En milieu marin, on retrouve deux types de dégradations, la biodégradation et la photodégradation. A ces deux phénomènes s'ajoute celui de l'agglomération de biomasse : des micro-organisme viennent s'accrocher aux particules de plastiques. Il est important de prendre en compte ces phénomènes dans notre étude. En effet, ils entraînent des modifications des caractéristiques des déchets plastiques se trouvant dans l'océan, notamment sur leur taille et leur masse volumique. Or ces caractéristiques sont importantes lors de la modélisation du trajet des plastiques puisqu'elles vont influer sur la vitesse des particules et leur position (en surface ou plus en profondeur).

 

La biodégradation

La biodégradation est la conversion d'un élément organique en CO2, CH4, H2O et en biomasse sous l'effets des micro-organismes. Les plastiques sont très peu biodégradables. Ils peuvent mettre de 100 à plus de 1000 ans à se dégrader, suivant le type de plastique. En milieu anaérobie, ce qui est le cas dans les océans, la biodégradation est encore plus lente. 

 

La photodégradation

​La photodégradation est la dégradation d'une molécule sous l'action de photons, ici ceux du Soleil. L'absorption du rayonnement consititue la première étape de toute photodégradation. Ces photons vont permettrent à une molécule donnée de passer d'un état fondamental à un état excité. Cette absoption peut conduire à une photolyse, c'est à dire à des ruptures de liaison chimique et à la formation de radicaux libres tel que OH. .

Dans le cas du polypropylène, sous l'action de rayonnement UV, il peut se former des groupes hydroperoxydes sur les carbones tertiaires. Ces groupements sont, ensuite susceptible, d'évoluer en cétones:

 

Ces séquences cétoniques peut se décomposer selon le processus suivant, conduisant à la formation d'acétone:

 

L'agglomération de biomasse

Lors de leur trajet dans l'océan, des micro-organismes comme le plancton vont s'agglutiner sur les particules de plastiques, modifiant ainsi leur densité et leur masse. Si l'on s'en réfère au BEI Energétique et Procédé 2012-2013 sur le Traitement de la Plaque de déchets du Pacifique Nord, l'agglomération de biomasse conduirait à une augmentation de la masse des débris plastiques d'environ 7%.