Plastiques biodégradables : définitions et normes

Depuis maintenant plus de 20 ans, les plastiques biodégradables font partie de notre quotidien. Sacs, emballages, produits de la vie courante, ils représentent un marché de près d’1 million de tonnes par an au niveau mondial. La notion de biodégradation évoquant leurs propriétés de fin de vie est néanmoins souvent confuse ou mal utilisée.

Comment bien définir ce terme ?

La biodégradabilité est ainsi une propriété relative à la structure chimique d’un matériau et elle est indépendante de l’origine du polymère. Il est donc important de faire la différence entre les notions de biosourcé (utilisation de biomasse pour la production d’un polymère) et de biodégradable. En effet, un polymère pétrosourcé peut être biodégradable (ex : le PCL) ou au contraire, un polymère peut être biosourcé mais non biodégradable (ex : le PE Biosourcé).

La biodégradation consiste en la décomposition (fragmentation et assimilation) d’un matériau sous l’action de micro-organismes (ex : bactéries, champignons) résultant en la formation d’eau, de dioxyde de carbone, de méthane et de biomasse ne représentant aucun danger pour l’environnement. Elle peut être anaérobie (sans oxygène) ou aérobie (en présence d’oxygène).

Pour évoquer la fin de vie des bioplastiques, on emploie également souvent les termes de compostage et compostabilité. Ils font référence à la réalisation de l’action de biodégradation en milieu aérobie dans des conditions spécifiques pouvant être regroupées en deux principales catégories :

  • Le compostage industriel, réalisé sur des plates-formes dédiées où les conditions de température et d’humidité entre autres, sont rigoureusement contrôlées.
  • Le compostage domestique, réalisé dans des conditions peu ou non contrôlées, par exemple chez un particulier.

 

Biodégradation

 

La capacité des plastiques biodégradables à être utilisés dans ces deux cadres dépend aujourd’hui du respect de ces deux principales normes :

  • La norme NF EN 13432 : 2000 qui traite de la valorisation des emballages par biodégradation en condition de compostage industriel.
  • La norme NF T 51-800 : 2015 qui traite des spécifications pour les plastiques aptes au compostage domestique.

Cette dernière sert par exemple aujourd’hui de référence aux différentes réglementations mises en place notamment en France (voir notre article sur les plastiques à usage unique) concernant l’utilisation des matières plastiques pour des applications à usage unique.

La norme EN 13432 reste néanmoins bien souvent considérée comme la référence en matière de biodégradabilité, les plastiques biodégradables devant remplir plusieurs critères afin d’y répondre :

  • Composition (selon EN 13432) : la norme établit un taux minimum de solides volatils (50%), ainsi que des teneurs maximales en métaux lourds et de fluor acceptables dans le matériau initial.
  • Désintégration (selon ISO 16929) : c’est l’aptitude du produit à se fragmenter sous l’effet du compostage. Le seuil de refus est de 10% de la masse initiale au-dessus du tamis de 2 mm au bout de 12 semaines d’essai.
  • Biodégradabilité (selon ISO 14855:1999) : le seuil acceptable de biodégradabilité est d’au moins 90% au total, ou 90% de la dégradation maximale d’une substance de référence en moins de 6 mois.
  • Qualité du compost final et écotoxicité (selon OCDE 208) : elle ne doit pas être modifiée par les matériaux d’emballage ajoutés au compost et ne doit pas être dangereuse pour l’environnement. La norme impose de réaliser des tests écotoxicologiques sur le compost final et exige une performance supérieure à 90% de celle du compost témoin correspondant.

Plusieurs milieux de fin de vie pour les plastiques biodégradables

Afin de représenter la plus grande variété de milieux de fin de vie possible, les critères de désintégration et de biodégradabilité de la norme EN 13432 ont également été adaptés. On retrouve donc les différents milieux de biodégradation possibles pour les plastiques biodégradables, chacun avec ses propres exigences même si les critères de composition et d’écotoxicité restent par exemple identiques à ceux de la norme EN 13432 :

Condition de biodégradation Température Biodégradation                   (plus de 90 %) Désintégration (moins de 10% au-dessus de 2 mm)
Compostage industriel 50 – 70 °C Moins de 6 mois Moins de 12 semaines
Compostage domestique 20 – 30 °C Moins de 12 mois Moins de 6 mois
Biodégradation en sol 20 – 25°C Moins de 24 mois Pas d’exigence
Biodégradation dans l’eau 20 – 25°C Moins de 56 jours Pas d’exigence
Biodégradation marine 20 – 25 °C Moins de 6 mois Moins de 84 jours

Le respect de ces différents critères donne ainsi accès à des labels commercialisés par des organismes de certifications.

Les plastiques biodégradables possèdent tous leur propre cinétique de dégradation en fonction des milieux considérés et ont donc des durées de vie plus ou moins longues en utilisation. Le choix du matériau à utiliser doit donc s’effectuer au regard des conditions d’usage et de la fin de vie souhaitée pour celui-ci.

A propos de : NaturePlast est une société française basée en Normandie (Ifs – 14), spécialisée dans les bioplastiques. Forte d’une expérience de plus de 10 ans dans ce domaine, elle dispose du portefeuille de matières premières et compounds biosourcés et/ou biodégradables le plus large en Europe. Elle accompagne également, avec sa société fille BiopolyNov, les industriels de la naissance à l’industrialisation de leur projet d’innovation. Grâce au savoir-faire en Recherche et Développement acquis au cours de ces années, NaturePlast et BiopolyNov se positionnent ainsi en experts dans le développement et la production de formulations pour des projets clients ou collaboratifs.