Du fœtus à l’adulte, les microplastiques polluent nos corps – L’IA et la photocatalyse à lumière dirigée peuvent-elles aider ?

Artificial Intelligence (IA) est une technologie fascinante pour de nombreuses raisons.  Cependant, avant tout, c’est sa polyvalence qui la rend potentiellement révolutionnaire.  Que ce soit l’analyse intuitive, le développement de médicaments et de procédures de santé, ou simplement l’automatisation des tâches – l’IA est promise à jouer un rôle majeur dans le futur que nous construisons aujourd’hui.  Dans ce but, une équipe de chercheurs de l’Université de Waterloo (U of W) a récemment publié une étude visant à exploiter cette technologie pour répondre au problème croissant des microplastiques dans notre monde actuel.

Comprendre les microplastiques

Avant de plonger dans la manière dont l’IA peut nous aider à lutter contre les microplastiques, il est important de d’abord comprendre ce que ce terme signifie et pourquoi ils sont si nocifs pour le corps humain et notre environnement.

Qu’est‑ce que les microplastiques ?

Les microplastiques sont de minuscules particules de plastique mesurant moins de 5 millimètres de diamètre.  Ils proviennent de diverses sources, notamment la dégradation de déchets plastiques plus gros, les microbilles présentes dans les produits de soins personnels et les fibres synthétiques libérées lors du lavage des vêtements.
Malheureusement, notre dépendance à ces matériaux signifie que les microplastiques sont désormais omniprésents dans l’environnement.  On les trouve dans les océans, les systèmes d’eau douce et même dans l’air.  Cela s’explique en partie par leur petite taille qui les rend facilement transportables à travers différents écosystèmes et encore plus difficiles à éliminer une fois qu’ils ont pénétré l’environnement.

Dangers impliqués

Le danger des microplastiques réside dans leur taille et leur longévité.  En raison de leur petite taille, ils peuvent être ingérés par la faune et entrer dans la chaîne alimentaire, causant potentiellement des dommages physiques et chimiques aux organismes.  Les microplastiques peuvent absorber et concentrer des substances toxiques provenant de l’environnement environnant, qui peuvent ensuite être transférées aux organismes qui les ingèrent.  Cela est particulièrement préoccupant étant donné que ces dernières années, nous avons déjà commencé à détecter la présence de microplastiques dans le placenta humain.

De plus, leur présence généralisée et leur durabilité signifient qu’ils s’accumulent dans les écosystèmes plus rapidement qu’ils ne se décomposent, posant des risques écologiques et sanitaires à long terme.

L’étendue complète de leur impact sur la santé humaine est encore à l’étude, mais les inquiétudes grandissent quant à leur potentiel de nuire.

Événements de distribution incontrôlés

Que fait‑on contre les microplastiques ?

Heureusement, des équipes de recherche à travers le monde travaillent déjà à résoudre, un jour, le problème croissant des microplastiques.  Les exemples suivants illustrent des approches qui, espérons‑le, seront adoptées massivement.

Intelligence artificielle

Comme mentionné, une équipe interdisciplinaire de l’Université de Waterloo est déjà pionnière dans l’utilisation de l’IA pour s’attaquer au problème grandissant de la pollution microplastique.  Récemment, l’équipe a détaillé ses efforts dans une étude qui a vu l’utilisation d’une IA avancée pour identifier les microplastiques de façon plus efficace et précise.
L’outil IA de l’équipe, PlasticNet, utilise l’apprentissage profond et la spectroscopie pour discerner les « empreintes » uniques de ces particules, permettant une identification plus rapide et plus précise.  Cela est particulièrement bénéfique pour diverses industries, notamment,

• traitement des eaux usées
• production alimentaire

Ces industries jouent un rôle majeur dans l’accès généralisé à de l’eau potable propre pour une grande partie de la population mondiale, et toute avancée dans leur capacité à traiter ou prévenir la distribution des microplastiques peut avoir d’énormes impacts environnementaux et sanitaires.
Dans le cadre de l’étude, PlasticNet a déjà démontré son efficacité dans une station locale de traitement des eaux usées. Il a montré son potentiel en améliorant les processus de détection et d’élimination des microplastiques, marquant une étape importante vers un avenir durable.

Photocatalyse à lumière dirigée

Au‑delà de l’IA, d’autres approches, telles que la « photocatalyse à lumière dirigée », sont explorées pour réduire les microplastiques.  Cela a été récemment démontré par une autre équipe de chercheurs dirigée par le professeur Shizhang Qiao de l’Université d’Adélaïde, qui a présenté une solution aux déchets de polyéthylène en utilisant le processus pour les transformer en produits chimiques précieux.  Plus précisément, l’équipe indique qu’avec cette approche,

“…revalorise les déchets plastiques de polyéthylène en éthylène et en acide propionique avec une haute sélectivité grâce à des catalyseurs métalliques atomiquement dispersés,”

Bien que tous les microplastiques ne soient pas du polyéthylène, ce dernier reste extrêmement commun et répandu.
Il est intéressant de noter que ces découvertes pourraient se synergiser avec les technologies d’IA, notamment pour optimiser le processus et améliorer la précision de la conversion chimique.  L’IA pourrait aider à surveiller et ajuster les réactions photocatalytiques en temps réel, assurant une efficacité et une sélectivité maximales.  Cette intégration pourrait conduire à des pratiques de gestion des déchets plus durables et favoriser le développement d’une économie circulaire, répondant à la fois aux préoccupations environnementales et au besoin de produits chimiques de valeur.

Que pouvez‑vous faire ?

Pour ceux qui sont soucieux de leur empreinte environnementale, vous vous demandez peut‑être s’il existe des actions que vous pouvez entreprendre pour empêcher la dispersion des microplastiques.  Voici quelques exemples simples d’habitudes courantes qui feront une différence si elles sont adoptées massivement.

Réduire les plastiques à usage unique : Cela peut sembler anodin, mais l’utilisation de plastiques à usage unique comme les pailles, les couverts, les sacs, etc., s’accumule en quantités significatives dans la population.  Opter simplement pour des alternatives réutilisables peut faire une différence notable.  Notamment, il existe déjà des exemples d’initiatives gouvernementales qui s’attaquent à ce problème.

Alternatives en tissus naturels : Dans la mesure du possible, choisissez d’acheter et de porter des vêtements fabriqués à partir de fibres naturelles comme la laine, car les matériaux synthétiques populaires comme le polaire sont souvent composés de polyéthylène téréphtalate (PET).

Ce ne sont que deux exemples de changements d’habitudes qui peuvent faire une différence.  Que vous décidiez de les adopter, de commencer à utiliser des bouteilles en métal plutôt qu’en plastique, ou toute autre approche, chaque geste compte.

Acteurs de l’industrie

À ce stade, les études ci‑dessus ne sont qu’un aperçu de ce que l’avenir pourrait réserver.  De telles pratiques doivent encore être développées et perfectionnées avant d’être mises en œuvre commercialement et à grande échelle.  Pour l’instant, voici quelques exemples d’entreprises qui travaillent à atteindre cet objectif, en s’appuyant sur les précieuses connaissances fournies par ces équipes de recherche.

*Les chiffres fournis ci‑dessous étaient exacts au moment de la rédaction et sont susceptibles d’évoluer.  Tout investisseur potentiel devrait vérifier les métriques*

1. PureCycle Technologies, Inc.

PCT Graphique du prix

Cette entreprise se concentre sur le recyclage mécanique, transformant les déchets plastiques en polypropylène en un plastique « comme neuf ».  Elle a récemment annoncé l’achèvement mécanique de sa première installation à l’échelle commerciale, Ironton, qui devrait atteindre une capacité de production annuelle de 107 millions de livres de résine recyclée ultra‑pure.

2. Loop Industries, Inc.

LOOP Graphique du prix

Loop Industries (LOOP ) déploie une technologie de dépolymérisation pour décomposer les déchets de PET non recyclables et les fibres polyester en leurs blocs de construction de base.  Des marques comme L’Oréal ont utilisé sa technologie pour produire des bouteilles revalorisées.  Elle étend également sa technologie au marché asiatique en collaboration avec SK Geo Centric.

3. Danimer Scientific, Inc

Danimer Scientific se spécialise dans la production de plastiques biosourcés en utilisant des micro‑organismes pour créer des polyesters à partir d’huiles végétales.  Elle propose des alternatives biodégradables et compostables aux produits plastiques traditionnels.  L’entreprise est entrée en bourse via une fusion SPAC, signalant sa croissance rapide dans le secteur des bioplastiques.

Réflexions finales

Avec les avancées de l’IA et de procédés comme la photocatalyse à lumière dirigée, l’avenir de la lutte contre la pollution microplastique semble prometteur.  À mesure que ces technologies évoluent et gagnent en viabilité commerciale, elles offrent l’espoir de réduire les impacts environnementaux et sanitaires des microplastiques.

Pour l’instant, la recherche et le développement continus dans ce domaine sont essentiels pour façonner un avenir plus durable et respectueux de l’environnement.