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Le printemps du végétal

MURIEL DE VÉRICOURT mvericourt@industrie-technologies.com

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Le printemps du végétal

Mitsubishi met en oeuvre le polybutylènesuccinate (PBS) pour la garniture intérieure du hayon arrière de sa voiture électrique i-Miev.PBS Le polybutylènesuccinate est un plastique biodégradable dérivé de l'acide succinique, qui peut être obtenu par fermentation de sucres d'origine végétale.

© D.R.

CROISSANCE Un quadruplement de la capacité de production des bioplastiques est prévu d'ici à 2011, selon l'association European Bioplastics. Rêve d'écologiste, puis d'ingénieur, les biomatériaux sont aujourd'hui une réalité industrielle. Forts de la montée en puissance des préoccupations environnementales, les producteurs rêvent d'accroître encore leur pré carré en conquérant de nouveaux secteurs. Une ambition légitime, car la filière gagne en maturité. Inventaire détaillé des progrès effectués.

Comme toute filière encore verte, les biomatériaux ont longtemps suscité un certain scepticisme. En cause : le manque de données sur leurs caractéristiques techniques, la réticence à modifier des process bien maîtrisés ou les doutes sur la capacité des fabricants à passer en phase industrielle. Mais en mûrissant, la filière gagne en crédibilité et fait valoir ses arguments.

LES CONSOMMATEURS LES CHÉRISSENT

Faire l'économie d'une réflexion sur les matériaux biosourcés ? Impossible. Si vous travaillez pour un bureau d'études ou un centre technique proposant des activités de conseil, vous êtes bien placé pour le savoir : la déferlante verte s'invite dans tous les secteurs. Et, parmi les outils à disposition des industriels pour faire valoir leur bonne volonté environnementale, les biomatériaux constituent une des rares solutions qui commencent à être bien maîtrisées. Ainsi, de Faurecia à L'Oréal en passant par PSA, Décathlon ou encore Samsung, pour n'en citer que quelques-uns, les grands groupes sont de plus en plus nombreux à s'intéresser de près à cette thématique. Les PME ont tout intérêt à leur emboîter le pas, surtout lorsque leur proximité avec l'utilisateur final est grande. Car c'est avant tout auprès du consommateur que l'argument écologique est valable... et qu'il peut être répercuté sur le prix de vente. Dans une vision de plus long terme, l'engouement des grands noms de l'industrie va de pair avec la volonté de réduire la dépendance aux ressources pétrolières.

LA PRODUCTION DÉCOLLE ENFIN

S'affranchir du pétrole semble une idée lumineuse... à condition de pouvoir sécuriser ses approvisionnements avec des ressources alternatives. De ce point de vue, les récentes évolutions du secteur des biomatériaux sont autant de signaux positifs. Ainsi NatureWorks (initialement un joint-venture entre Cargill et Dow, dont Dow s'est récemment désengagé), qui concentre déjà la presque totalité des capacités de production de PLA avec sa ligne de 140 000 tonnes devrait prochainement la doubler. Même enthousiasme du côté du PHA, plus confidentiel pour l'instant. « En ce moment, Metabolics construit aux États-Unis une usine de production. Je m'attends à ce que l'effet sur le marché soit le même que celui du lancement il y a une dizaine d'années de la production de PLA par NatureWorks, qui avait permis l'essor de ce matériau », analyse Cedric Dever, responsable biomatériaux au sein du centre de recherche et développement Valagro, spécialisé dans la valorisation des ressources végétales. Du côté des composites associant une matrice polymère et des fibres végétales, la montée en puissance est également une réalité, ressentie par les transformateurs. C'est par exemple le cas au sein de la société AFT Plasturgie. « Pour suivre la demande, nous allons monter une chaîne de 15 000 tonnes dédiée à ces composites pour des applications dans le bâtiment et l'automobile » indique son dirigeant, Gérard Mougin. Cette augmentation des volumes produits et transformés permet d'espérer une baisse des prix, condition indispensable à l'essor des matériaux biosourcés.

D'EXCELLENTES PERFORMANCES

Longtemps, les propriétés techniques faiblardes des biomatériaux les ont cantonnés à des marchés de niche. Le tableau a changé. D'abord, les caractéristiques des polymères les plus courants sont désormais mieux connues. Et communiquées au plus grand nombre, notamment sur le site www.materiautech.org, qui a intégré les données recueillies sur le sujet dans le cadre d'un projet franco-italien de mutualisation des connaissances, Interplast. De plus, les biomatériaux se sont musclés sur le plan des performances. Car si la biodégradabilité constituait un argument suffisant pour des applications comme les sacs de caisse, la conquête de secteurs comme l'automobile ou l'aéronautique impliquait de répondre à des exigences accrues. Sur ce créneau, ce sont surtout les produits dérivés de l'huile de ricin qui sortent du lot. « Notre objectif consiste à développer des produits avec des propriétés fortes capables de remplacer des pièces métalliques », indique André Sturzel, chef de produit Grilamid/Grilflex chez EMS Grivory. Les composites associant une matrice plastique classique à des fibres végétales de renfort s'avèrent aussi prometteurs. « Un composite avec 70 % de polypropylène et 30 % de lin est un peu plus lourd qu'un polypropylène classique, mais moins qu'un renforcé en fibres de verre. Et en termes de module, on est entre ces deux produits », indique Charlyse Pouteau, responsable de projet R&D au sein du pôle européen de plasturgie (PEP). Du côté des biosourcés biodégradables, PLA en tête, « les propriétés ont énormément progressé. On peut désormais faire beaucoup de choses à partir de ce matériau : des blends, des mélanges, des additifs », remarque Arnaud Gabenisch, responsable du pôle développement durable de la société de conseil Alcimed.

En parallèle, les additifs permettant de pallier les faiblesses des bioplastiques se développent. « Nous travaillons activement à l'amélioration de la tenue en température des biomatériaux, ainsi que leurs propriétés barrière vis-à-vis de l'eau et de l'oxygène », indique François Deleplancque, responsable marketing chez Polyone. Les innovations concernent aussi le process. Un exemple : « Nous avons développé un composite mélangeant des fibres naturelles et des fibres en plastique, qui est un thermoformable, destiné au marché de l'automobile. Ainsi, une pièce est produite en 100 secondes », raconte Tristan Mathieu, développeur et producteur de textiles techniques pour Conseil et recherche en substrats textiles (CRST).

Les industriels de l'emballage lorgnent aussi sur cette technique. « Nous travaillons sur une solution associant une base polymère à des charges issues de matière première végétale. Déjà bien maîtrisé en injection et en extrusion, ce type de matériaux devrait pouvoir être adapté à la fabrication d'emballages thermoformés », indique Antoine Gros, qui s'occupe du développement de nouveaux matériaux pour le fabricant d'emballages CGL Pack.

Techniquement plus aboutis, produits en plus grande quantité et appréciés par les consommateurs, les matériaux biosourcés disposent plus que jamais des atouts pour s'imposer.

LES MATÉRIAUX BIOSOURCÉS DISPOSENT PLUS QUE JAMAIS DES ATOUTS POUR S'IMPOSER.

Jean-Christophe Boulard DÉLÉGUÉ GÉNÉRAL DE L'INSTITUT NATIONAL DU DESIGN ET DU PACKAGING (INDP)Le matériau a un côté vivant

- Quelles innovations permettent les biomatériaux en termes de design ? Jean-Christophe Boulard. Ce qui est intéressant dans notre métier, c'est que ces nouveaux matériaux peuvent avoir des touchers, des couleurs, des grammages différents. Dans la gamme de produits pour le jardin, on arrive ainsi à jouer sur la texture. Les problèmes d'homogénéité que l'on peut rencontrer entre les composants deviennent des atouts, en donnant un rendu rugueux, évoquant un produit artisanal. Le matériau a un côté vivant, avec un toucher moins technique que celui d'un produit d'origine pétrolière. Ce qui crée un rappel avec des teintes bois. - L'aspect naturel des produits est-il déterminant ? J.-C. B. Oui et non, car durable ne rime pas toujours avec désirable, malgré les attentes dans ce domaine. Aujourd'hui, les consommateurs souhaitent que même des produits très technologiques, avec une allure moderne, soient conformes à cette problématique environnementale. Ce qui explique d'ailleurs en partie le succès du PLA, transparent comme du polyéthylène. - Leur avenir est-il prometteur ? J.-C. B. Les biomatériaux bénéficient sans aucun doute d'une plus grande préoccupation environnementale. Ils permettent en tout cas de faire valoir l'argument d'un moindre impact sur la planète. Et, depuis un peu plus de deux ans, des solutions satisfaisantes du point de vue industriel sont disponibles. À l'inverse, la tendance en faveur des produits biodégradables s'émousse, du fait de l'absence de filières de recyclage.

REPÈRES

10 000 t de biopolymères (dont 35 % de produits à base d'amidon et 25 % de PLA) sont consommées annuellement en France, soit une part de marché de 0,16 % du secteur des plastiques, équivalente à celle des bioplastiques en Europe. (source Ademe/Alcimed) 31,4 % des fabricants de peintures et revêtements envisagent d'utiliser des biomatériaux et 7,1 % en utilisent déjà depuis plusieurs années, selon un sondage présenté en juin dernier par la société de consultants SpecialChem. Dans le secteur des adhésifs, ces proportions sont respectivement de 30,8 % et 19,8 %. 10 % C'est la différence de prix que les industriels sont prêts à accepter entre un plastique traditionnel et son équivalent biosourcé (source SpecialChem). Le surcoût des biopolymères disponibles actuellement oscille généralement entre 20 et 300 %.

Vous avez dit bio ?

Si le terme biomatériaux désigne souvent, dans l'industrie biomédicale, les matériaux ne provoquant pas de rejet des tissus du corps humain (biocompatibles), il renvoie dans l'industrie des matières premières - et dans ce dossier - à des produits supposés plus écologiques que leurs équivalents traditionnels. Encore faut-il s'entendre sur le sens de cette allégation. Les produits biodégradables sont susceptibles d'être dégradés par l'action d'organismes biologiques. Ils peuvent être d'origine biologique mais il peut aussi s'agir de produits de synthèse, comme des plastiques d'origine pétrolière. Les produits biosourcés sont, eux, issus de matière première d'origine biologique... mais ne sont pas nécessairement biodégradables, à l'image des dérivés de l'huile de ricin, utilisée depuis des décennies pour obtenir des polymères de la famille des polyamides.

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