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Bioplastiques : les nouvelles voies pour se passer de pétrole

Philippe Passebon
Bioplastiques : les nouvelles voies pour se passer de pétrole

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L'avenir des bioplastiques, toujours minoritaires sur le marché, dépend de deux facteurs : une exploitation efficace des végétaux, et leur capacité à fournir des molécules originales capables de se substituer à celles issues du pétrole. Ou, mieux, d'apporter de nouvelles fonctionnalités aux plastiques.

En 2012, les plastiques produits à partir des ressources végétales, dits biosourcés, ne représentaient que 0, 4 % de la part de plastiques produits dans le monde mais devraient voir augmenter leurs capacités de production de près de 400 % d'ici 2017, selon le groupement d'industriels European Bioplastics. D'une part parce que les plasturgistes vont être confrontés tôt ou tard à une pénurie d'intrants, la production de pétrole n'augmentant pas aussi vite que celle des plastiques (tirée par la Chine et les autres pays en développement). D'autre part, les industriels veulent réduire leur dépendance au pétrole et améliorer leur image de marque. Et pour cela, rien de tel que la responsabilité environnementale.

« Si la chimie biosourcée existe depuis plus d'un siècle, elle suscite un regain d'intérêt depuis le début des années 2000, explique François Monnet, directeur de la plateforme de recherche et innovation "Chimie du renouvelable" de Solvay. Mais la mode du renouvelable, si elle n'est pas tirée par la compétitivité, risque de passer. Deux évolutions peuvent permettre le basculement partiel de l'approvisionnement sur les intrants biosourcés : d'une part, la valorisation des déchets carbonés et d'autre part la possibilité d'utiliser les molécules qui apportent des spécificités naturelles. »

Molécules issues de la biomasse

Les molécules biosourcées peuvent en effet se substituer aux mêmes molécules pétrosourcées, mais aussi ouvrir la voie à de nouveaux plastiques. Depuis un an, cinq bioraffineries de taille industrielle qui exploitent la biomasse lignocellulosique pour faire du bioéthanol destiné aux biocarburants ont démarré leur production aux États-Unis et au Brésil. Demain, en s'appuyant sur les mêmes procédés de fractionnement de la ressource végétale, elles pourraient produire en masse des produits pour la chimie et la plasturgie.

PLASTIQUES

Ils se divisent en thermo-plastiques, thermodurcissables, et élastomères

BIOPLASTIQUES

Ils désignent à la fois les plastiques biosourcés (issus de ressources renouvelables : végétale, animale, résiduelle, algale...) et les plastiques biodégradables (qui se dégradent grâce à des organismes vivants).

BIORAFFINERIE

Elle désigne toute installation qui transforme la biomasse en produit à valeur ajoutée (biocarburants, produits chimiques, biomatériaux, chaleur, puissance, etc.) que les procédés utilisés soient biologiques, physiques ou chimiques.

Concernant la première catégorie de molécules, substituables à l'identique aux pétrosourcées (parmi lesquelles l'éthylène, le propylène ou le paraxylène), la montée de leur production à l'échelle industrielle est tirée par les industriels désireux de présenter des plastiques d'origine totalement végétale. Depuis décembre 2011, Coca-Cola a annoncé des partenariats avec les entreprises Gevo et Virent pour produire de l'éthylène et du paraxylène, qui, associés ensemble, permettent la production de PET 100 % biosourcé. Il a depuis été suivi par Danone, Ford Motor, Heinz, Nike et d'autres. Strictement semblable à l'éthylène pétrosourcé, le bioéthylène qui mène au PET n'exige ni des plasturgistes, ni des recycleurs qu'ils adaptent leurs procédés.

Outre ces molécules déjà obtenues à partir des ressources pétrolières, d'autres sont particulières à la voie du végétal. En 2004, puis à nouveau en 2010, le département américain de l'énergie (DOE) a listé douze molécules particulièrement prometteuses qui pouvaient être produites à partir de sucres issus de la biomasse via des conversions biologiques ou chimiques. La plus connue est l'acide lactique, qui donne l'acide polylactique (PLA), un plastique déjà sur le marché. D'autres plastiques proches du PLA, mais aux meilleures propriétés physico-chimiques, font l'objet de recherches. C'est le cas du polyhydroxyalcanoate (PHA) sur lequel travaille PHApack. Ce consortium étudie la production de PHA à partir de déchets de l'industrie agroalimentaire. Ces derniers sont digérés et transformés par des bactéries marines, qui synthétisent sur cette base le PHA qu'il ne reste plus qu'à extraire.

Une autre molécule listée par le DOE, l'acide furane dicarboxylique (FDCA), suscite de forts enjeux. Grâce à une technologie de conversion catalytique de différents sucres en furanes, la société hollandaise Avantium fabrique du FDCA qui,[…]

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