Au labo, un mixeur transforme des déchets électroniques en graphène

Un téléphone jeté a fourni le graphite. Un mixeur de cuisine a fourni la force mécanique. À l’Université de Dublin City, des chercheurs ont combiné ces ingrédients avec de l’eau du robinet et de vieux journaux pour produire des feuillets de carbone plus fins appelés graphène, dans une étude publiée dans ACS Sustainable Resource Management.

La méthode est une forme simplifiée d’exfoliation en phase liquide. Le graphite est constitué de couches de carbone empilées ; le placer dans un liquide et lui appliquer une énergie mécanique peut séparer ces couches. L’équipe a ensuite utilisé un tamis de cuisine pour retirer les morceaux plus gros qui ne s’étaient pas correctement désagrégés.

Le papier journal a résolu un deuxième problème. Ses fibres de cellulose ont contribué à maintenir les feuillets séparés, au lieu de les laisser se recoller. Sans le matériau dérivé du papier journal, le carbone traité se déposait dans l’eau en quelques minutes. Avec lui, le mélange restait utilisable pendant plusieurs heures et pouvait être mélangé de nouveau en le secouant simplement.

L’expérience a toutefois des limites évidentes. La plupart des travaux ont utilisé du graphite disponible dans le commerce, car un seul smartphone n’en contient qu’une petite quantité, même si les chercheurs ont démonté un téléphone jeté et récupéré suffisamment de graphite pour démontrer le procédé sur de véritables déchets électroniques. Des équipements de laboratoire avancés restaient nécessaires pour vérifier que du graphène avait effectivement été produit, et les chercheurs ne proposent pas de remplacer les usines industrielles par des mixeurs de cuisine.

Concrètement, le gain concerne davantage l’accès que la production de masse. Les écoles, les laboratoires communautaires et les petites équipes de recherche pourraient potentiellement effectuer le traitement initial avec des matériaux et des déchets peu coûteux, puis s’appuyer sur des universités ou des équipements partagés pour la caractérisation avancée. Pour les expériences préliminaires, cela réduit la barrière liée aux équipements tout en donnant une seconde utilisation aux appareils électroniques jetés et aux journaux.