Les tasses à café jetables sont déjà connues pour être une nuisance environnementale car leur fine couche de plastique les rend extrêmement difficiles à recycler.
Une nouvelle étude révèle que les contenants de boissons chaudes libèrent des milliards de particules de plastique microscopiques dans votre boisson.
Des chercheurs de l'Institut national des normes et de la technologie ont analysé des gobelets jetables pour boissons chaudes recouverts de polyéthylène basse densité (LDPE), un film plastique souple et flexible souvent utilisé comme doublure imperméable.
Ils ont découvert que lorsque ces gobelets sont exposés à de l’eau à 100°C (212°F), ils libèrent des milliards de nanoparticules par litre dans l’eau.
"Ce qu'il faut retenir ici, c'est qu'il y a des particules de plastique partout où nous regardons. Il y en a beaucoup. Des milliards par litre", a déclaré Christopher Zangmeister, chimiste du NIST.
"Nous ne savons pas si ces substances ont des effets néfastes sur la santé des personnes ou des animaux. Nous sommes simplement convaincus qu'elles sont là."
Boire du café ou du thé dans un gobelet en papier est non seulement un gaspillage, mais risque également d'avaler des milliers de microplastiques, préviennent les scientifiques
Pour analyser les nanoparticules libérées par les tasses à café, Zangmeister et son équipe ont pris l'eau contenue dans la tasse, l'ont pulvérisée dans une fine brume et l'ont laissée sécher, isolant ainsi les nanoparticules du reste de la solution.
Cette technique a déjà été utilisée pour détecter de minuscules particules dans l’atmosphère.
Une fois le brouillard séché, les nanoparticules qu’il contenait ont été triées par taille et par charge.
Les chercheurs pourraient alors spécifier une taille spécifique – par exemple des nanoparticules d’environ 100 nanomètres – et les introduire dans un compteur de particules.
Les nanoparticules ont été exposées à une vapeur chaude de butanol, un type d’alcool, puis rapidement refroidies.
Au fur et à mesure que l’alcool se condensait, les particules gonflaient de l’ordre du nanomètre à l’ordre du micromètre, ce qui les rendait beaucoup plus détectables.
Ce processus est automatisé et est réalisé par un programme informatique qui compte les particules.
Les chercheurs pourraient également identifier la composition chimique des nanoparticules en les plaçant sur une surface et en les observant à l’aide d’une technique connue sous le nom de microscopie électronique à balayage.
Images haute résolution des nanoparticules présentes dans les gobelets jetables tels que les tasses à café, à l'échelle micrométrique (un millionième de mètre).
Cela implique de prendre des images haute résolution d’un échantillon à l’aide d’un faisceau d’électrons à haute énergie.
Ils ont également utilisé la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, une technique qui détecte le spectre de lumière infrarouge d'un gaz, d'un solide ou d'un liquide.
Toutes ces techniques réunies ont fourni une image plus complète de la taille et de la composition des nanoparticules.
Dans leurs analyses et observations, les chercheurs ont constaté que la taille moyenne des nanoparticules se situait entre 30 nanomètres et 80 nanomètres, avec quelques-unes dépassant 200 nanomètres.
"Au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont découvert des plastiques partout dans l'environnement", a déclaré Zangmeister.
« Des gens ont observé la neige en Antarctique, au fond des lacs glaciaires, et ont découvert des microplastiques d'une taille supérieure à 100 nanomètres environ, ce qui signifie qu'ils n'étaient probablement pas assez petits pour pénétrer dans une cellule et causer des problèmes physiques.
"Notre étude est différente car ces nanoparticules sont vraiment petites et représentent un problème majeur car elles pourraient pénétrer dans une cellule et potentiellement perturber son fonctionnement", a déclaré Zangmeister, qui a également souligné que personne n'avait trouvé que tel était le cas.
Une étude similaire réalisée en 2020 par l’Institut indien de technologie de Kharagpur a révélé qu’une boisson chaude à emporter dans un gobelet jetable contenait en moyenne 25 000 microplastiques.
Des métaux tels que le zinc, le plomb et le chrome ont également été trouvés dans l'eau. Selon les chercheurs, ceux-ci provenaient du même revêtement en plastique.
L'illustration montre une tasse à café avec une section agrandie composée de particules de plastique. Les gobelets jetables comme les tasses à café peuvent libérer des milliards de nanoparticules, ou de minuscules particules de plastique, de la paroi interne de la tasse lorsque l'eau est chauffée.
En plus des tasses à café, les chercheurs du NIST ont également analysé des sacs en nylon de qualité alimentaire, tels que des revêtements de cuisson, des feuilles de plastique transparentes placées dans des moules à pâtisserie pour créer une surface antiadhésive empêchant la perte d'humidité.
Ils ont découvert que la concentration de nanoparticules libérées dans l’eau chaude à partir du nylon de qualité alimentaire était sept fois supérieure à celle des gobelets jetables.
Zangmeister a noté qu'il n'existe pas de test couramment utilisé pour mesurer le LDPE rejeté dans l'eau à partir d'échantillons tels que des tasses à café, mais il existe des tests pour les plastiques en nylon.
Les résultats de cette étude pourraient contribuer aux efforts visant à développer de tels tests.
Les microplastiques pénètrent dans les cours d’eau de différentes manières et finissent en suspension dans le liquide. Depuis l'eau, ils peuvent être absorbés par les fruits de mer ou absorbés par les plantes pour entrer dans notre alimentation.
Zangmeister et son équipe ont désormais analysé d'autres biens et matériaux de consommation, tels que les tissus, le coton-polyester, les sacs en plastique et l'eau stockée dans des tuyaux en plastique.
Les résultats de cette étude, combinés à ceux des autres types de matériaux analysés, ouvriront à l’avenir de nouvelles voies de recherche dans ce domaine.
"La plupart des études sur ce sujet visent à former des collègues. Cet article fera à la fois : former des scientifiques et assurer la sensibilisation", a-t-il déclaré.
L'étude a été publiée dans la revue scientifique Sciences et technologies environnementales.
