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Industrie plastique : les alternatives aux polymères plastiques issus du pétrole

Le juillet 21, 2022 - 7 minutes de lecture
matière plastique

Matériau essentiel de notre société pour fabriquer en série un grand nombre de pièces et d’objets divers, le plastique traditionnel, dérivé d’hydrocarbures, est un véritable fléau pour l’environnement, tant par son origine que par sa fabrique, sa transformation ou les problématiques de récupération et de recyclage. Et si, au tournant des années 2000, la consommation de plastique s’est stabilisée en Europe à l’échelle mondiale, elle ne cesse de croître sous l’effet d’une demande toujours plus importante des marchés émergents.

Ainsi, et pour répondre aux défis techniques et écologiques, scientifiques et industriels travaillent au développement d’alternatives aux polymères plastiques. Mais quelles sont ces alternatives ? Sont-elles performantes et répondent-elles aux enjeux environnementaux ?

La consommation de plastique en hausse à l’échelle mondiale

Si les pays occidentaux, et notamment les pays européens, mènent des politiques volontaristes pour réduire leur consommation de plastique, notamment en interdisant progressivement les emballages et accessoires à usages uniques, la production et la consommation de plastique ne cessent d’augmenter à l’échelle de la planète. On estime ainsi que la consommation s’élevait à 2,3 millions de tonnes en 1950 pour atteindre 448 millions de tonnes en 2015 et qu’elle pourrait dépasser les 1 000 millions de tonnes à l’horizon 2060.

Et si certains industriels pouvaient s’inquiéter du manque de ressources ou d’une difficulté à s’approvisionner pour continuer à produire des pièces plastiques, la préoccupation majeure devrait pourtant être l’impact écologique du plastique sur la planète, surtout lorsque l’on bonne partie de ces produits finissent dans l’environnement, dans les océans ou, même récupéré, ne peuvent être recyclés et sont mis en décharge ou incinérés.

En finir avec la dépendance au plastique

Automobile, aéronautique, agroalimentaire… De nombreuses industries sont aujourd’hui dépendantes au plastique, que ce soit pour la fabrication de pièces à proprement parler, ou pour la production d’emballage. Ce dernier cas est d’ailleurs emblématique puisqu’on estime à 1 million le nombre de bouteilles en plastique vendues chaque seconde dans le monde.

Ne jetons pas la pierre à tous les industriels, mais s’il ne fallait compter que sur les industriels de la pétrochimie, rien ne serait mis en œuvre pour changer les choses tant le marché est lucratif. C’est donc des scientifiques et des pouvoirs publics que viendra l’impulsion pour changer les choses. Nous l’évoquions plus haut, des engagements ont d’ores et déjà pris pour réduire les déchets plastiques, notamment les plastiques à usages uniques. Mais puisque d’autres pièces plastiques semblent encore « indispensables », le sujet est également de trouver des alternatives écologiques aux polymères issus des hydrocarbures

Le défi du plastique écologique

Dans un monde idéal, la solution parfaite serait de s’affranchir totalement de l’usage du plastique. Mais nos sociétés en sont tellement dépendantes que scientifiques et professionnels de l’industrie plastique se sont plutôt tournés vers l’innovation, avec la recherche de solutions alternatives proposant les mêmes qualités que le plastique, sans être polluantes. En voici quelques exemples :

Le PLA (Acide Polylactique)

Créé au milieu du XIXe siècle, le PLA n’est donc pas nouveau. Un procédé de synthèse industriel a même été breveté dans les années 1950 et, dès les années 60/70, le PLA a été largement utilisé dans le secteur biomédical, car il avait la capacité de se dégrader rapidement, de ne pas être toxique. Ce n’est pourtant que dans les années 1990 que les industriels comment à s’intéresser au PLA, le synthétisant sous forme de granulés utilisables pour de nombreux procédés de transformation comme l’injection plastique par exemple.

L’intérêt du PLA est donc multiple. Au-delà de pouvoir remplacer des polymères issus des hydrocarbures comme le PET ou le polystyrène, l’acide polylactique est un matériau biosourcé fabriqué notamment à partir de maïs ou de canne à sucre. Autre atout, le PLA est compostable et biodégradable. Si cette biodégradabilité était auparavant limitée, car demandant des conditions très spécifiques, de récentes innovations permettent aujourd’hui de mettre des produits plastiques en PLA au composteur domestique.

Le PHA (Polyhydroxyalcanoate)

S’ils sont encore boudés en France, les PHAs sont pourtant largement utilisés aux États-Unis et en Asie. Il s’agit en effet d’un biopolymère fabriqué par fermentation par certaines bactéries à partir de déchets riches en carbone : bois, sucre, huile de friture, déchets organiques…

Pourtant ce bioplastique pourrait avoir un réel intérêt. En effet, là où le PLA nécessite la mise à disposition de terre pour produire du maïs ou de la canne à sucre, le PHA préserve les terres agricoles tout en s’inscrivant dans un schéma d’économie circulaire, car valorisant des déchets. Dans la logique écologique, le PHA s’avère également biodégradable assez rapidement dans l’eau de mer.

Le problème est que la fabrication du PHA est complexe et donc chère. Quant à la position de la France, si l’on se fie à la réponse du Ministère de la transition écologique, le débat porte notamment sur la définition et la compréhension du concept de bioplastique et de plastique à usage unique. Un débat plus politique qu’écologique, qu’il conviendrait de clore rapidement.

Biosource et biodégradabilité

Au-delà du PLA et du PHA présenté juste au-dessus, il existe une diversité de « bioplastiques » qui intéressent de près de ou loin l’industrie plastique pour la fabrication de pièces, éléments et autres emballages. Pourtant, pour que le bioplastique ait un réel intérêt écologique, il faut qu’il réunisse deux conditions essentielles :

  • Être biosourcé, c’est-à-dire issu de matière première provenant de la biomasse (végétaux, déchets végétaux…) qui soit renouvelable ;
  • Être biodégradable, c’est-à-dire avoir la faculté de se dégrader en éléments simples dans l’environnement, et si possible par uniquement dans le cadre d’un compostage industriel.

Or on constate que des bioplastiques sont certes biodégradables, mais issues d’hydrocarbures, ou à l’inverse biosourcés, mais non biodégradables.

Quid du recyclage des plastiques ?

Avant même la recherche de solutions écologiques alternatives aux polymères plastiques issus du pétrole, le recyclage est déjà un axe majeur pour les industriels et plus largement pour la société.

Nous évoquions plus haut le million de bouteilles en plastique vendues chaque seconde dans le monde. Malheureusement, une grande partie de ces bouteilles finissent dans l’environnement, dans les océans, de nombreux pays ne pouvant mettre en place de politique active de récupération et de recyclage de ces déchets.
En France, l’objectif affiché est de recycler 100% des plastiques à l’horizon 2025. Et pour cause, le plastique recyclé peut être revalorisé, y compris par l’industrie plastique pour fabriquer de nouveaux produits : produits textiles à base de fibres polyester, canalisations pour la maison, accessoires de jardin, tapis de sol, garnitures de sièges pour voiture…

Le défi écologique pour l’industrie plastique est complexe : comment répondre aux enjeux écologiques alors même que la demande en matière plastique est en hausse ? Les alternatives naturelles aux polymères issus du pétrole s’avèrent donc être un axe intéressant, mais pas le seul. À condition bien-sûr que l’ensemble de la chaîne de fabrication et de retraitement s’avère lui-même vertueux.

Maxime

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