Avec toutes ces appellations et leur connotation « Bio », il n’est pas toujours simple de s’y retrouver. Nous avons surtout une idée vague ou confuse de ce que cela signifie. Je vous propose de faire un petit tour du « bio » dans la plasturgie, pour essayer d’y voir un peu plus clair.

Avant tout, il est nécessaire de savoir qu’un matériau plastique est composé de molécules appelées polymères auxquelles sont ajoutés différents additifs.

… Jusque-là, ça va.

Les « bioplastiques » désignent à la fois les plastiques biosourcés et les plastiques biodégradables.
Les plastiques biosourcés sont issus de ressources renouvelables : végétale, animale, résiduelle, algale…et les plastiques biodégradables signifie qu’ils se dégradent grâce à des organismes vivants : bactéries, champignons, algues.

La biodégradation dépend de différents paramètres : le milieu de dégradation, la structure des polymères composant le matériau et le procédé de fabrication du matériau.
Dans le cas des plastiques dits « biosourcées », on s’intéresse seulement à l’origine des matières premières à partir desquelles on fabrique les plastiques. Dans le cas des plastiques «biodégradables», on s’intéresse à leur fin de vie.
De ce fait, l’origine biosourcée ne signifie pas que le polymère est biodégradable et inversement un plastique biodégradable n’est pas forcément bio-sourcé.

Cela recommence à se compliquer. Soyons pragmatique et concret.

Un plastique peut-être biosourcé mais pas biodégradable.
Il peut être biosourcé et biodégradable.
Il peut également être biodégradable mais pas biosourcé.

Les biosourcées et les applications

coton

Le biosourcé existe depuis plus d’un siècle mais il suscite un regain d’intérêt depuis le début des années 2000. Déjà en 1930, FORD fabriquait des pièces intérieures automobiles en plastique à base de protéine de soja.
En 2012, les plastiques produits à partir de ressources renouvelables, dits biosourcés, ne représentaient que 0.4 % de la part de plastiques produits dans le monde mais devraient voir augmenter leur capacité de production de près de 400% d’ici 2017.
L’idée au départ était que ces molécules biosourcées se substituent aux mêmes molécules « pétrosourcées », mais aujourd’hui, la voie est ouverte à la création de nouveaux plastiques et de ce fait apporter de nouvelles fonctionnalités aux plastiques. Ces plastiques biosourcées auront des capacités particulières et propres. Par exemple, des chercheurs travaillent sur une matière qui une fois intégrée dans l’habitacle d’une voiture, serait capable de piéger des molécules et ainsi permettre de dépolluer l’habitacle.
Plusieurs recherches sont effectuées actuellement afin de trouver des solutions de remplacement et un grand nombre de fabricants ont des stratégies en ce sens. Cette tendance à chercher des solutions de rechange aux cultures destinées à l’alimentation devrait demeurer au cours des prochaines années. En effet, la diversification des bioressources non-alimentaires exploitables, notamment les sous-produits de l’agriculture, est l’une des pistes de recherche privilégiée de ces dernières années et sans doute des futures.
Biopolynov, le laboratoire de R&D de Natureplast a développé entre autres sur l’année 2012 une nouvelle matière biosourcée fabriquée à partir de coproduits alimentaires. Cette matière à base de noyau d’olive possède des propriétés mécaniques et thermiques proche d’un polypropylène. Son origine atypique et sa couleur naturelle en font un matériau vraiment innovant.

Les plastiques biosourcés peuvent être fabriqués à partir de nombreuses ressources différentes telles que le maïs, le manioc, la pomme de terre, le bois, le coton, les algues…
Les domaines d’applications des matières plastiques biosourcées sont en évolution constante : le packaging agroalimentaire, la cosmétique, les produits d’hygiène jetables, l’automobile, l’électronique, l’informatique et les applications émergent de plus en plus dans le médical, le jouet, le sport, les loisirs, les fibres et les textiles.

 

Les biodégradables et les applications

sans-titre

Le terme de biodégradabilité est souvent employé à mauvais escient et il parait donc important d’apporter quelques précisions.
Nous l’avons donc vu, La biodégradation peut être définie par la décomposition, la dégradation de matières organiques par l’action des microorganismes (bactéries, enzymes, champignons). Il s’agit d’une fragmentation avec modification chimique et perte des propriétés mécaniques.

Allez, un peu de chimie pour comprendre le processus : Le matériau est converti en dioxyde de carbone (CO2), en eau (H2O), et/ou en méthane (CH4) et éventuellement en une nouvelle biomasse et des résidus.
Il est nécessaire que tous les constituants (polymère, additifs, charges, etc.) soient biodégradables.
Essayons de rentrer dans les détails tout en restant compréhensible.

Certains paramètres régissent la biodégradabilité. En effet, la vitesse de décomposition dépend de plusieurs éléments. Un même objet peut se dégrader dans des délais très différents selon le milieu dans lequel il est.
Si le milieu est terrestre, aquatique, aérobie (présence de dioxygène), anaérobie (absence de dioxygène), la dégradation ne se fera pas à la même vitesse.
Les caractéristiques des objets ont également une influence ; son épaisseur, sa taille, sa rugosité, son usure…
Je vous propose 2 illustrations très pragmatiques.
Un tee de golf biodégradable aura une espérance de vie rallongée, s’il est à l’abri de l’humidité dans un tiroir hermétique, par rapport à celui qui sera posé sur la table de la terrasse d’une maison en bord de mer.
Autre exemple chiffré, pour le PLA (Polylactic acid ou acide polyactique… je sais c’est compliqué mais l’effort est de mise).
Le PLA est biodégradable et celui dont on parle ici, est issu de matériaux recyclés. Il est souvent utilisé dans l’emballage alimentaire mais aussi pour être très actuel, dans l’impression 3D.
Le PLA se dégradera totalement en 2 mois, s’il est dans un environnement avec une température de 60°C et un taux d’humidité relative de l’air à 80 % alors qu’il mettra 122 mois, si la température est de 4°C et le taux d’humidité à 100%.
Les plastiques biodégradables sont en forte évolution depuis les années 80. Nous les retrouvons aujourd’hui beaucoup dans le monde de l’emballage, la cosmétique, l’agriculture, l’hygiène et le médical.

 

Si après lecture de cet article, vous ne faites plus de confusion entre un polymère biosourcé et/ou (vous vous rappelez !!!) biodégradable,

si vous avez pris conscience que ces matières sont déjà bien présentes dans notre quotidien

mais que nous sommes aux balbutiements de la recherche dans ces domaines

et bien il n’aura pas été écrit en vain.

Exposition

 

 

Sources : Industries et Technologie / Plastic Le Mag/Ademe