SC2321 Didactique des sciences naturelles : Pas de fin pour les plastiques!

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1 Université Catholique de Louvain Faculté des sciences Cabrera Natalia De Wilde Isaline Humblet Nadine Legrand Julie SC2321 Didactique des sciences naturelles : Pas de fin pour les plastiques! Année académique

2 Table des matières Table des matières... 1 Description de la situation-problème... 2 Public visé... 2 Liens avec le programme... 2 Pré-requis nécessaires... 3 Compétences visées... 3 Concepts à faire acquérir... 3 Carte conceptuelle... 5 Description détaillée du déroulement de la séquence d apprentissage... 5 Mise en scène de la situation problème... 5 Méthodologie utilisée pour recueillir les représentations initiales des élèves (10min)5 Méthodologie utilisée pour amener les élèves à formuler les hypothèses (10min)... 6 Protocoles expérimentaux qui vont permettre aux élèves de tester leur hypothèse... 6 Expérience 1 : Comment classer les plastiques?... 6 Expérience 2 : Peut-on donner une nouvelle forme aux plastiques (valorisation matière)?... 7 Expérience 3 : Les plastiques peuvent-ils servir de source d énergie thermique (valorisation énergétique)?... 8 Méthodologie utilisée (15 min)... 9 Bibliographie

3 Description de la situation-problème Nous partons du principe que les élèves ont décidés d embellir l environnement en ramassant les déchets jonchant les rues et les forêts. Mais une question vient alors : que vont-ils faire des déchets plastiques une fois ramassés? Nous leur donnerons un sac contenant des déchets plastiques usuels, à eux de les trier en fonction de leur sigle d identification: Nous leur présenterons également des images chocs montrant des plastiques abandonnés dans la nature. Le but est de faire prendre conscience aux élèves de la nécessité du recyclage des matières plastiques. Dans un premier temps, nous ferons émerger les conceptions préalables des élèves face au devenir des matières plastiques. Ensuite, nous leur proposerons des alternatives en fonction des propriétés des matières plastiques. Public visé Fig.1 : Images chocs sur l abandon des matières plastiques dans la nature 3 degré de l enseignement secondaire supérieur. Liens avec le programme 5 année, cours de sciences de base, chimie, thème 2 : «Réactivité et usages de quelques produits chimiques domestiques.» 6 année, cours de sciences générales, biologie, thème 7 : «L évolution des écosystèmes». 5 année, cours de sciences générales, chimie, thème 3 : «Nomenclature, propriétés et usages de quelques familles de composés organiques».

4 Pré-requis nécessaires Aspect énergétique des réactions exothermiques (5 ). Structure des alcènes et réaction d addition (5 ). Polymères (5 ). Compétences visées A. Compétences scientifiques : 1. Confronter ses représentations avec les théories établies ; 2. Modéliser ; 3. Expérimenter ; 4. Maîtriser des savoirs ; 5. Bâtir un raisonnement logique ; 6. Communiquer. B. Compétences générales : 1. Organiser ses observations et ses connaissances en justifiant ou en utilisant des classifications établies sur base de critères scientifiques ; 2. Communiquer oralement ou par écrit un raisonnement élaboré sur base de théories scientifiques afin d éclairer une personne confrontée à des questions relatives à la santé, à la sécurité, à l éthique, C. Compétences spécifiques : 1. Opérer la relation entre le caractère polluant d un matériau et son caractère biodégradable ou non ; 2. Décrire les différents modes de retraitement des déchets plastiques (recyclage, valorisation chimique, incinération, mise en décharge ) ; 3. Evaluer l impact d actes quotidiens sur l environnement ; 4. Utiliser une démarche scientifique pour appréhender des phénomènes naturels, des processus technologiques ; 5. Utiliser une argumentation rationnelle dans des débats de société sur des sujets tels que l énergie, la radioactivité, les déchets ; 6. Evaluer l impact d actes quotidiens sur l environnement ; 7. Expliquer l impact écologique de la consommation ; 8. Expliquer pourquoi et comment intégrer des règles de sécurité et/ou d hygiène dans des comportements quotidiens ; Concepts à faire acquérir Polymère : substance organique ou inorganique, liquide ou solide à température ambiante, constituée d'enchaînements en motifs répétés de monomères de même nature chimique et reliées par des liaisons covalentes. Un polymère peut être d'origine naturelle ou obtenu par modification chimique d'un polymère naturel, ou bien entièrement synthétisé par voie chimique ou enzymatique par une réaction de polymérisation. Ces réactions de polymérisation, établissant des liaisons covalentes entre de petites molécules monomères, conduisent à la formation de monomères ayant une structure tridimensionnelle. Monomère : substance organique utilisée dans la synthèse des polymères par réaction de polymérisation. Il constitue l unité de base des polymères.

5 Plastique : polymère produit par modification de substances naturelles ou par synthèse directe à partir de substances extraites du pétrole, du gaz naturel ou du charbon (ressources fossiles). Les matières plastiques ont des propriétés physico-chimiques caractéristiques et se différencient par leur très grande diversité quant à ses propriétés. Une de leur caractéristique est qu elles peuvent être moulées à la chaleur. Thermoplastiques : matières plastiques fondant sous l effet de la chaleur et reprenant leur rigidité en refroidissant. Les molécules de ces polymères consistent en de longues chaînes reliées par des liaisons faibles qui peuvent être rompues quand le plastique est chauffé. Ces chaînes peuvent alors se modifier pour prendre une forme différente. Lors du refroidissement, les liaisons faibles sont reformées ce qui permet de leur faire prendre une nouvelle forme. Cette propriété permet de les recycler sous forme de matières premières. Il englobe les polyoléfines comme le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polystyrène (PS). Thermodurcissables : matières plastiques infusibles qui ne peuvent donc pas être recyclées sous forme de matières premières. Les molécules de ces polymères consistent en de longues chaînes reliées par un grand nombre de liaisons fortes, ne pouvant pas être rompues sous l effet de la chaleur. Leur valorisation se limite à l incinération. Les résines uréeformaldéhydes, les polyesters et les phénoplastes. Recyclage : procédé par lequel les matériaux qui composent un produit en fin de vie (généralement des déchets industriels ou ménagers) sont réutilisés en tout ou en partie. Ils seront donc réintroduits dans le cycle de production dont le produit est issu. Incinération : technique de destruction par la chaleur. Elle est notamment utilisée comme méthode d élimination des déchets urbains ou industriels. Les déchets incinérés servent de combustibles et la chaleur produite est récupérée, comme c est le cas dans les cimenteries. Réaction exothermique : réaction chimique qui produit de la chaleur. Valorisation énergétique : Opération qui consiste à utiliser les calories contenues dans les déchets en les brûlant et en récupérant l énergie ainsi produite (par exemple pour produire de l électricité ou chauffer un bâtiment). Valorisation matière : Opération qui consiste à fabriquer de nouveaux objets en plastique à partir de matières plastiques usagées par voie physique. Valorisation chimique : Opération qui consiste à transformer des déchets de matières plastiques en produits chimiques de base ou en monomères de matières plastiques par voie chimique. On casse les polymères par les méthodes chimiques et on obtient : Soit le monomère initiale pourra à nouveau être polymériser Soit un pétrole de synthèse traité en raffinerie Soit un mélange gazeux qui servira dans la fabrication d engrais, de colle.. Décharge : lieu public où sont stockés des déchets ménagers. Des aménagements techniques sont fonction de la nature des déchets traités.

6 Carte conceptuelle Nous avons choisi de réaliser une carte conceptuelle en cycle afin de mieux faire ressortir les différents types de valorisation des matières plastiques dans notre société de consommation. Energie Valorisation énergétique Valorisation chimique Valorisation matière Réutilisations Monomères Polymères Plastique Utilisations Décharge Fig.2. Carte conceptuelle de la valorisation des matières plastiques Description détaillée du déroulement de la séquence d apprentissage Mise en scène de la situation problème On accueille les élèves en leur expliquant qu ils se trouvent dans une forêt où les gens n ont plus aucun respect de la nature. On leur propose de faire un geste pour l environnement et de ramasser tous ces déchets plastiques qu ils trouvent. De plus, on leur montrera une série de photos-chocs montrant des déchets plastiques abandonnés dans la nature. Ces photos sont illustrées à la figure 1. Méthodologie utilisée pour recueillir les représentations initiales des élèves (10min) «Qu allez-vous faire de ces déchets?» «Les jette-t-on ensemble?» «Après avoir vu ces images, Quelles sont vos réactions? Quelles en sont les causes et les conséquences?» Par une discussion orale, on s attend à ce que les termes société de consommation, dégradation de l environnement, émergent.

7 Méthodologie utilisée pour amener les élèves à formuler les hypothèses (10min) On oriente la discussion par des questions : «Quelles sont pour vous les solutions à apporter? Hormis la mise en décharge, quelles méthodes envisageriez vous pour réutiliser les déchets plastiques? A ton avis, est ce qu on peut valoriser toutes les matières plastiques de la même manière? Par exemple, réutiliseras-tu un sac plastique comme un bidon en plastique?» On s attend à ce que les termes recyclage, réutilisation, valorisation émergent. Par ce questionnement, les élèves poseront les hypothèses suivantes : les plastiques peuvent changer de forme (valorisation matière) ; les plastiques peuvent être brûlés et alors produire de l énergie (valorisation énergétique) ; on peut fabriquer de nouveaux plastiques à partir d anciens (valorisation chimique). Préalablement à la vérification de ces trois hypothèses, il est nécessaire de montrer aux élèves qu il existe différents types de matières plastiques et que selon cette classification, les valorisations seront différentes. Protocoles expérimentaux qui vont permettre aux élèves de tester leur hypothèse Expérience 1 : Comment classer les plastiques? Objectif Montrer aux élèves que l on peut distinguer des matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables sur base de leur code d identification et de leur comportement à la chaleur. Durée 15min Consignes et mode opératoire Le groupe est divisé en quatre sous-groupes. Dans chaque sous-groupe, les élèves font chauffer deux plastiques que nous leur avons donnés (un thermoplastique et un thermodurcissable) et observent leur comportement à la chaleur. L installation des becs Bunsen et des supports métalliques seront installés préalablement par nos soins. Matériel par groupe : a. 2 becs Bunsen b. 2 supports métalliques (type boite de conserve de thon) c. Hotte d. Matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables e. pinces Mode opératoire: a. Placer les matières plastiques sur les supports métalliques b. Allumer le bec Bunsen c. Observer le comportement de chaque plastique Qu observes-tu comme différence entre ces deux plastiques avant chauffage? Y a-t-il une différence de comportement à la chaleur entre les deux plastiques? Quelle hypothèse proposerais-tu pour expliquer cette différence?

8 Sécurité : a. Travailler sous hotte. b. Attention, chaleur! Analyse des résultats a. Mise en commun des observations sous forme d un tableau. b. Définition : thermoplastiques thermodurcissables et ajout au tableau. Numéro du groupe Matière plastique utilisée Comportement à la chaleur Thermoplastique Thermodurcissable Fig.3. Exemple de tableau récapitulatif des observations Expérience 2 : Peut-on donner une nouvelle forme aux plastiques (valorisation matière)? Objectif Montrer aux élèves qu on peut reformer de nouveaux plastiques à partir d anciennes matières plastiques. Durée 15 minutes Consignes et mode opératoire Chaque groupe reçoit un échantillon de thermoplastique et doit le faire fondre. Ensuite il le coulera dans des moules pour lui donner une nouvelle forme et un nouvel usage. Matériel par groupe : a. matières plastiques du type PE (pot de Danette ) b. décapeur thermique ou sèche-cheveux c. papier collant d. pinces e. moule en bois avec anneau Mode opératoire 1: a. Coller le pot de Danette sur le plan de travail à l aide de papier collant b. Chauffer le pot à l aide du décapeur thermique ou sèche-cheveux c. Décoller le pot aplati d. Prendre le pot aplati à l aide d une pince et le placer au dessus du moule en bois e. Chauffer à nouveau à l aide du décapeur thermique ou sèche-cheveux f. Passer l anneau autour du pot, le long du moule g. Démouler la nouvelle forme Sécurité: Attention, c est chaud! Analyse des résultats a. Mise en commun des observations. b. Distribution d un tableau avec le devenir des plastiques les plus usuels après recyclage.

9 Expérience 3 : Les plastiques peuvent-ils servir de source d énergie thermique (valorisation énergétique)? Objectif Récupérer l énergie contenue dans les liaisons chimiques des polymères en les brûlant. Nous souhaitons montrer que les plastiques ont un pouvoir calorifique élevé et qu il pourrait donc servir comme source d énergie thermique. Cette expérience est réalisée avec de la pâte à brûler à base d éthanol et de billes de polystyrène. Durée 15 minutes Consignes et mode opératoire Les élèves recevront des billes de polystyrène et de la pâte à brûler. Ils réaliseront 2 expériences en même temps. D une part, ils brûleront de la pâte à brûler et détermineront l augmentation de température de l eau placée au-dessus et d autre part, ils brûleront un mélange de pâte à brûler et de billes de polystyrène et mesureront également l augmentation de température de l eau après combustion complète. Matériel du groupe : a. Hotte b. 4 g de billes de polystyrène c. 8 g de pâte à brûler d. Allumettes e. 2 Erlen f. 400 cl d eau g. Thermomètre h. 4 pinces de fixation i. 2 petites boîtes de conserve j. 2 grandes boîtes de conserve sans fond et perforées k. Pinces à épiler 1 ère partie de l'expérience 2 ème partie de l'expérience Mode opératoire: a. Placer la moitié (4 g) de la pâte à brûler dans la petite boîte de conserve sous la hotte; b. Placer par-dessus la grande boîte de conserve sans fond; Pourquoi les perforations dans la grande boîte? Elles permettront d alimenter le foyer de pâte à brûler en oxygène. c. Maintenez -à l aide d une pince de fixation- l Erlen rempli de 200 cl d eau au dessus de la grande boîte de conserve ; d. Fixer à l aide d une pince de fixation- un thermomètre pour qu il plonge dans l Erlen rempli d eau sans qu il ne touche le fond; e. Indiquer la température initiale de l eau ; f. Mettre le feu à la pâte à brûler ; g. Après combustion complète, mesurer la température finale de l eau. a. Placer l autre moitié (4 g) de la pâte à brûler ainsi que les 4 g de billes en PS dans la petite boîte de conserve sous la hotte; b. Mélanger la pâte et les billes de PS ; c. Placer par-dessus la grande boîte de conserve sans fond; Pourquoi les perforations dans la grande boîte? Elles permettront d alimenter le foyer de pâte à brûler et de billes de PS en oxygène. d. Maintenez -à l aide d une pince de fixation- l Erlen rempli de 200 cl d eau au dessus de la grande boîte de conserve ; e. Fixer -à l aide d une pince de fixation- un thermomètre pour qu il plonge dans l Erlen rempli d eau sans qu il ne touche le fond; f. Indiquer la température initiale de l eau ; g. Mettre le feu au combustible; h. Après combustion complète, mesurer la température finale de l eau ; Sécurité

10 a. Travailler sous hotte pour éviter de respirer les fumées toxiques dégagées (ne pas brûler de PVC). b. Attention à la chaleur dégagée! Analyse des résultats a. Mise en commun des observations (tableau) b. Comparaison des températures obtenues. c. Déterminer l augmentation de température avec le PS. d. Que peut-on en conclure? Méthodologie utilisée (15 min) A la fin des expériences 2 et 3, la situation problème sera rappelée et les hypothèses de départ pourront être vérifiées par le biais des résultats obtenus par les expériences. Afin de montrer aux élèves la relation entre les plastiques utilisées et les valorisations possibles, la carte conceptuelle sera présentée aux élèves. La réalité chimique de chacun des phénomènes observés dans les expériences sera expliquée. Il est en effet nécessaire de rappeler la structure chimique des matières plastiques en vue de comprendre que les liaisons faibles des thermoplastiques peuvent être modifiées. De plus, la notion d enthalpie doit être rappelée pour comprendre que de l énergie peut-être libérée des plastiques. Pour conclure, nous mettrons en évidence l importance du recyclage en Belgique. Par des données de Fost plus, nous montrerons que la Belgique est parmi les meilleurs pays européens au niveau du recyclage. Bibliographi e Livres et brochur es APME et FECHIPLAST A.S.B.L. «Plastiques faire plus avec moins».8p. DENTANT V «Le recyclage des matières plastiques : outils pour un module d enseignemen t - Deuxième partie». 68p. MENS «Le recyclage des plastiques». Mens. Numéro p. Fig. 4: comparaison de la production et du recyclage entre les pays européens (htttp:// PIRSON P., BRIBOSIA A., MARTIN C., TADINO A., VAN ELSUWE R «Chimie 5 /6 - Sciences de base», Ed. De Boeck, 272 p. PIRSON P., BRIBOSIA A., MARTIN Cl., TADINO A «Chimie 5 - sciences générales», 1

11 Ed. De Boeck, Bruxelles, 159 p. RUTOT D., DUBOIS Ph «Les (bio)polymères biodégradables : l enjeu de demain?» IN Bulletin de l Association belge des professeurs de physique et de chimie n 164, pp SCIENCE ET CULTURE A.S.B.L, «Bulles, mousses, grains et polymères». cahier d accompagnement des démonstrations expérimentales organisés du 30/09 au 25/10/2002 au Domaine Universitaire du Sart Tilman. 48 p. Site Internet chim_casserole2.pdf (polymérisation styrène) getique.42.0.html htm TION_PLASTIQUES/index.html photo_861.html htm ris.net/kktc/abo utkktc/dogalhayat/caretta/o verall_evaluati on.htm DOCUMEN T ÉLÈVES : PAS DE FIN POUR LES PLASTIQU ES! 1. Identification du problème de départ Vous êtes des jeunes décidés à embellir votre environnement en ramassant les déchets jonchant les rues et les forêts. - Qu allez-vous faire des déchets plastiques une fois ramassés? - Vous recevez un sac contenant des déchets plastiques usuels, à vous de les trier en fonction de leur sigle d identification que voici : 2

12 2. Recueil des réactions face au problème et formulation des hypothèses de départ «Après avoir vu ces images et trier les matières plastiques, Quelles sont vos réactions? Quelles sont les causes et les conséquences de tous ces déchets plastiques abandonnés? A votre avis pourquoi les avoir trié?» «Quelles sont pour vous les solutions à apporter? Hormis la mise en décharge, quelles méthodes envisageriez-vous pour réutiliser les déchets plastiques? A votre avis, ces déchets seront-ils tous réutilisés de la même manière? Par exemple, réutiliserez-vous un sac plastique de grande surface comme un bidon en plastique?» Déterminer 3 hypothèses pour valoriser les matières plastiques: Expériences Expérience 1: Comment classer les plastiques? a. Consignes et mode opératoire 3

13 Le groupe est divisé en quatre sous-groupes. Dans chaque sous-groupe, vous chauffez deux plastiques que nous vous avons donnés et vous observez leur comportement à la chaleur. Matériel par groupe : f. 2 becs Bunsen g. 2 supports métalliques (type boîte de conserve de thon) h. Hotte i. Matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables j. pinces Mode opératoire: d. Placer les matières plastiques dans les supports métalliques e. Allumer le bec Bunsen Sécurité : c. Travailler sous hotte. d. Attention, chaleur! b. Analyse des résultats Observer le comportement de chaque plastique. 1. Qu observes-tu comme différence entre ces deux plastiques avant chauffage? 2. Y a-t-il une différence de comportement à la chaleur entre les deux plastiques? 3. Quelle(s) hypothèse(s) proposerais-tu pour expliquer cette différence? 4

14 Expérience 2: Peut-on donner une nouvelle forme aux plastiques (valorisation matière)? a. Consignes et mode opératoire Vous recevez un échantillon de thermoplastique et vous devrez le faire fondre. Ensuite vous le moulerez pour lui donner une nouvelle forme avant sa réutilisation. Matériel par groupe : a. matières plastiques du type PE (pot de Danette ) b. décapeur thermique ou sèche-cheveux c. papier collant d. pinces e. moule en bois avec anneau Mode opératoire 1: a. Coller le pot de Danette sur le plan de travail à l aide de papier collant b. Chauffer le pot à l aide du décapeur thermique ou sèche-cheveux c. Décoller le pot aplati d. Prendre le pot aplati à l aide d une pince et le placer au dessus du moule en bois e. Chauffer à nouveau à l aide du décapeur thermique ou sèchecheveux f. Passer l anneau autour du pot, le long du moule g. Démouler la nouvelle forme Sécurité: Attention, c est chaud! 5

15 b. Analyse des résultats Observer les nouvelles formes obtenues et interpréter les résultats. 1. Qu observes-tu? 2. Y a-t-il une différence de structure entre la matière plastique de départ et celle obtenue? 3. Que s est-il passé au sein du plastique quand on l a chauffé? 4. Cette expérience correspond t-elle bien à une valorisation matière? La valorisation matière est réalisée à grande échelle (cfr. schéma ci-dessous) et produit des «pellets de matières plastiques» qui seront utilisées par la suite pour la réalisation d autres produits en plastiques. 6

16 Expérience 3 : Les plastiques peuvent-ils servir de source d énergie thermique (valorisation énergétique)? a. Consignes et mode opératoire Vous recevez des petites billes de polystyrène et de la pâte à brûler. Dans un premier temps, vous brûlerez la pâte à brûler suivant le mode opératoire et observerez l augmentation de température de l'eau (1 partie de l expérience). En parallèle, vous effectuerez la même manipulation mais en additionnant les billes de polystyrène (2 partie de l expérience). Matériel du groupe: a. Hotte b. 4 g de billes de polystyrène c. 8 g de pâte à brûler d. Allumettes e. 2 Erlen f. 400 cl d eau g. Thermomètre h. 4 pinces de fixation i. 2 petites boîtes de conserve j. 2 grandes boîtes de conserve sans fond et perforées k. Pinces à épiler 1 ère partie de l'expérience 2 ème partie de l'expérience Mode opératoire: h. Placer la moitié (4 g) de la pâte à brûler dans la petite boîte de conserve sous la hotte; i. Placer par-dessus la grande boîte de conserve sans fond; Pourquoi les perforations dans la grande boîte? Elles permettront d alimenter le foyer de pâte à brûler en oxygène. j. Maintenez -à l aide d une pince de fixation- l Erlen rempli de 200 cl d eau au dessus de la grande boîte de conserve ; k. Fixer à l aide d une pince de fixation- un thermomètre pour qu il plonge dans l Erlen rempli d eau sans qu il ne touche le fond; l. Indiquer la température initiale de l eau ; m. Mettre le feu à la pâte à brûler; n. Après combustion complète, mesurer la température finale de l eau ; i. Placer l autre moitié (4 g) de la pâte à brûler ainsi que les 4 g de billes en PS dans la petite boîte de conserve sous la hotte; j. Mélanger la pâte et les billes de PS ; k. Placer par-dessus la grande boîte de conserve sans fond; Pourquoi les perforations dans la grande boîte? Elles permettront d alimenter le foyer de pâte à brûler et de billes de PS en oxygène. l. Maintenez -à l aide d une pince de fixation- l Erlen rempli de 200 cl d eau au dessus de la grande boîte de conserve ; m. Fixer -à l aide d une pince de fixation- un thermomètre pour qu il plonge dans l Erlen rempli d eau sans qu il ne touche le fond; n. Indiquer la température initiale de l eau ; o. Mettre le feu au combustible; p. Après combustion complète, mesurer la température finale de l eau ; Sécurité c. Travailler sous hotte pour éviter de respirer les fumées toxiques dégagées (ne pas brûler de PVC). d. Attention à la chaleur dégagée! 7

17 b. Analyse des résultats 1. Observer les variations de température de l'eau par la combustion de la pâte à brûler et comparez-la avec celle due à la combustion du plastique. Combustion de la pâte à brûler Combustion de la pâte à brûler et du PS T initiale de l'eau ( C) T finale de l'eau ( C) Variation de température ( C) 2. Qu observes-tu? 3. Estime le contenu énergétique du polystyrène. N.B.: Si nous considérons que le montage correspond à un thermos, ce qui implique que la totalité de l énergie de la pâte à brûler à base d éthanol dans et le PS est transférée à l eau (pas de perte de chaleur). Par définition, une calorie est la quantité d énergie nécessaire afin d élever la température d un gramme d eau d un degré Celsius. De plus, nous savons qu une calorie équivaut à 4,2 joules (Cela correspond à la chaleur spécifique de l eau exprimée en J/mol. C). Dès lors, il nous est possible de déterminer le contenu énergétique (en kj/g) du PS à l aide de la formule suivante : Contenu énergétique [ J ] = Masse Masse eau * t * 4,2 polystyrène *1000 où : - masse eau est exprimée en gramme ; - masse du polystyrène exprimée en gramme ; - t exprimée en C est la différence de température entre le mélange pâte à brûler+ps et pâte à brûler. (t pâte à brûler + PS t pâte à brûler). 8

18 4. La littérature nous renseigne un contenu énergétique de 41 MJ/Kg pour le PS (les billes que vous avez utilisé) : obtiens-tu les mêmes résultats? Comment peut-tu expliquer ces différences? Polymères isolés/combustibles Pouvoir calorifique net (MJ/kg) PE-BD/PE-HD 45 PP 45 PS 41 ABS, Pétrole 40 Charbon 25 PET 23 PVC Cette expérience correspond t-elle bien à une valorisation énergétique? Justifie. 9

19 Peut-on faire du neuf avec de l ancien? (Valorisation chimique) A l heure actuelle, la valorisation chimique est très peu utilisée mais de nombreuses recherches sont en cours. Les différentes techniques sont : la PYROLYSE : les matières plastiques sont chauffées entre 400 C et 800 C en l absence d oxygène. Les produits obtenus, goudron, coke, différents gaz, pourront être utilisés dans les raffineries. L HYDROGÉNATION : L ajout d hydrogène aux matières plastiques soumises à des températures de C et des pressions d environ bars, permet de former des hydrocarbures liquides. La CHIMIOLYSE : cette méthode est semblable à une distillation dont le produit est la matière première, soit le monomère. La GAZÉIFICATION : En chauffant à des températures supérieures à 1000 C, des oxydes de carbone sont obtenus. Ces derniers seront utilisés pour former du méthanol par exemple. L avantage de la valorisation chimique est de garder la qualité des matières plastiques recyclées constante quel que soit le nombre de recyclage. Que faire au quotidien? Suite aux expériences que vous venez de réaliser et aux questions que vous vous êtes posées : - Quels gestes pouvez vous adopter dans la vie quotidienne? - Avez-vous d autres idées afin de réduire la quantité de déchets dans nos poubelles? 10