Plastiques biosourcés, de la biomasse au marché

Les plastiques biosourcés apparaissent aujourd’hui comme une alternative à l’utilisation des polymères pétrosourcés. En effet, face aux défis environnementaux engendrés par l’extraction de ressources fossiles, ils sont un des moyens de réduire certains impacts de la production de plastiques sur notre environnement.

Pas nécessairement biodégradables, ils permettent ainsi dans de nombreux cas de s’affranchir de l’utilisation du pétrole en tant que matière première.

 

Les plastiques biosourcés : définition

Lorsque que l’on emploie le terme de biosourcé tel qu’il est définit par la norme EN 16575:2014, on considère la part du produit qui est issu de la biomasse. Cette origine peut être totale ou partielle, aucune norme ne précisant à l’heure actuelle le taux minimum que doit contenir un matériau pour bénéficier de cette appellation.

La biomasse utilisée pour la fabrication des plastiques biosourcés provient de différentes activités telles que l’agriculture ou l’industrie agro-alimentaire. Dans les différentes étapes de traitement de la biomasse, la fermentation bactérienne de sucres de différentes origines en est le point clef.

C’est en effet par ces procédés que sont obtenues les molécules plateformes de la chimie verte, pouvant alors être utilisées comme monomères pour la production de plsatiques biosourcés.
Les biomasses utilisées peuvent être très variées et sont généralement classées par génération en fonction notamment de leur mode de production ou d’obtention :

  • 1ère génération (utilisant des ressources alimentaires) :
    • Huiles végétales : soja, palme, tournesol, ricin, colza, etc.
    • Amidon : maïs, blé, pomme de terre, tapioca, etc.
    • Glucose : canne à sucre, betterave, etc.
  • 2ème génération (utilisant des ressources non alimentaires) :
    • Biomasse lignocellulosique : bois, coproduits ou déchets de l’agriculture ou du bois (bagasse de canne à sucre, pailles, etc.)
    • Déchets municipaux : déchets organiques, eaux usées, etc.
  • 3ème génération (cultivable hors-sol et non alimentaire) :
    • Micro-organismes : Micro algues, bactéries, champignons, levures, etc

L’utilisation de biomasse de première génération est depuis des années controversée du fait de la concurrence potentielle avec des usages alimentaires et de l’impact sur la surface de terres arables utilisée.
Néanmoins, la culture dédiée de biomasse pour la production de plastique est aujourd’hui marginale et ne représente que 0,02% des terres cultivables :

 

plastiques biosourcés

 

De plus, l’essor de ces plastiques ne devrait pas augmenter la surface agricole nécessaire à leur production. En effet, avec l’utilisation des biomasses de deuxièmes et troisièmes générations, en cours de développement et d’industrialisation, les matières premières nécessiteront de moins en moins de ressources alimentaires ainsi que de surface au sol.

De nombreux projets cherchent aujourd’hui à produire des polymères comme les PHAs à partir de déchets (voir les projets URBIOFIN et WOW!) afin de limiter l’utilisation de matière première noble, d’améliorer la valorisation des déchets et d’ainsi promouvoir une économie circulaire.

 

Matériaux et normes

Les plastiques biosourcés représentent aujourd’hui la très grande majorité des bioplastiques produits dans le monde (voir notre dernière mise à jour). Certains sont des équivalents chimiques à des polymères déjà existants (PET, PE ou encore PA biosourcés), quand d’autres proposent des structures innovantes et souvent biodégradables (PLA, PHA, PBS, etc.), même si ces deux fonctionnalités ne sont pas liées.

Deux normes sont principalement utilisées pour quantifier la teneur en biomasse des plastiques biosourcés :

  • La norme ASTM D6866 / ISO 16620-2 qui mesure le taux de carbone renouvelable dans un solide, un liquide ou un gaz par analyse au radiocarbone. Néanmoins cette norme se limite aux atomes de carbones.
  • La norme EN 16785-1 qui détermine la teneur biosourcée par une analyse au radiocarbone et une analyse élémentaire. Cette norme considère également les atomes d’O, N et H.

Ces normes permettent d’apporter la preuve de la teneur en éléments biosourcés dans les matières premières, compounds ou produits finis.

Différents labels commercialisés par des organismes de certification permettent également de communiquer les résultats obtenus, en général à partir d’un taux de biosourcé de 20%.

 

Avantages à utiliser des plastiques biosourcés

Le principal avantage à l’utilisation de plastiques biosourcés reste environnemental. En effet, leur production partielle ou totale à partir de biomasse permet d’être plus performant sur des critères environnementaux tels que le changement climatique (émission de gaz à effet de serre) ou l’utilisation de ressources fossiles (voir notre article à ce sujet). Ils permettent ainsi de valoriser la biomasse (déchets, coproduits, etc…) tout en réduisant la dépendance du secteur plastique au pétrole.

 

Plastiques biosourcés

 

D’un point de vue technique, les plastiques biosourcés possédant une structure identique aux polymères pétrosourcés auront les mêmes propriétés et ne nécessiteront alors qu’un investissement minimum pour leur utilisation. Quant aux polymères possédant des structures nouvelles dites innovantes , ils ont des propriétés spécifiques qui permettent d’acquérir de nouvelles fonctionnalités comme celle de la biodégradabilité dans certains cas.

 

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.