L’industrie du packaging se tourne petit à petit vers des solutions d’emballage plus durables, composées notamment de matériaux biosourcés et/ou biodégradables. Bien que cette transition soit nécessaire, la recherche d’un équilibre entre les aspects environnementaux et économiques est cependant cruciale.
Dans cet article, nous aborderons les questions financières qui conditionnent l’adoption massive des matériaux biodégradables.
Quels sont les principaux matériaux plastiques biodégradables ?
Le PLA
Ce polyester aliphatique s’obtient à partir de sucres comme l’amidon de maïs, de betterave ou encore de la canne à sucre.
C’est le plus ancien et le plus connu des plastiques biodégradables, il est compostable en milieu industriel.
Le PHA
C’est un polymère naturellement produit par des micro-organismes, 100% biodégradable et compostable à domicile et industriellement. Le PHA est principalement mis en forme par injection.
Le PBS/PBSA
Le poly(succinate de butyle), ou PBS est également un polyester. S’il a longtemps été produit à partir de matières pétrosourcées, le PBS actuel est généralement à 50% biosourcé et il est surtout compostable.
Le PBSA, ou polybutylène succinate adipate est biosourcé à 35%, très souple et biodégradable.
Le PBAT
Le polybutylène adipate téréphtalate est un copolymère de polyesters biodégradable. Très flexible, c’est un très bon candidat au remplacement des emballages en films PE.
Autres matériaux et innovations
D’autres matières existent. On peut notamment citer les compounds base amidon, les cellulosiques et le BioTPE. Parmi ces matières partiellement biosourcées, certaines références sont également biodégradables.
| Biodégradable dans quelles conditions ? | Compost industriel | Home compost | Sol | Eau |
| BioTPE (TPU, SEBS, etc.) | Certaines REF | Non | Non | Non |
| PLA | Oui | Non | Non | Non |
| PHA | Oui | Oui | Oui | Oui |
| PBS/PBSA | Oui | Oui | Oui | Non |
| PBAT/PCL | Oui | Oui | Oui | Non |
| Cellulosiques | Certaines REF | Certaines REF | Certaines REF | Certaines REF |
| Bases amidon | Oui | Oui | Oui | Certaines REF |
Source : présentation de NaturePlast lors de la Journée Achats Matières de Polyvia organisée en octobre 2021
| L’importance de la biodégradation accélérée
La plupart des polymères biodégradables présents sur le marché sont certifiés biodégradables sur des produits d’épaisseur fine, d’une centaine de μm et certains fabricants atteignent le millimètre, sur des essais normés de compostage domestique, mais sans certification. Il est heureusement possible d’accélérer cette biodégradation, par l’ajout d’additifs (notamment d’enzymes et de bactéries) ou par mélange de la matière avec un polymère biodégradable telle la résine CareTips®. |
Les polymères biodégradables : plus chers que les plastiques traditionnels
Selon Polyvia, en octobre 2023, les prix du polyéthylène étaient les suivants :
- PEBD : entre 1,55 et 1,65 €/kg
- PEHD : entre 1,60 et 1,70 €/kg
- PEBD-L : entre 1,75 et 1,90 €/kg
En comparant ces chiffres avec les prix des bioplastiques, on constate que :
- Le BioPE est au moins 2 fois plus cher que le PEHD ou le PEBD
- L’écart de prix atteint un facteur 5 pour les polymères biodégradables comme le PHA et le PBS
| Polymère | Disponibilité | Fourchette de prix (€/kg) | Biodégradable |
| BioPET | Peu d’offres | 2 à 2,5 | Non |
| BioPE | Très forte demande, marché tendu | 3 à 3,5 | Non |
| BioPP | Capacités limitées | 3,5 | Non |
| BioPA | Souvent production à la commande ou très forte demande | 6 à 18 | Non |
| BioTPE (TPU, SEBS, etc.) | Souvent production à la commande | 5 à 8 | Dans certains cas |
| PLA | Très forte demande, de nouveaux acteurs arrivent | 3 à 3,5 | Oui |
| PHA | Capacités limitées | 6 à 8 | Oui |
| PBS | Très forte demande, marché tendu | 4 à 8 | Oui |
| Cellulosiques | Bonne | 4 à 6 | Dans certains cas |
| Bases amidon | Bonne | 4 à 5 | Oui |
Source : présentation de NaturePlast lors de la Journée Achats Matières de Polyvia organisée en octobre 2021
Quelles sont les contraintes financières pour les fabricants de polymères biodégradables ?
- Coût de la matière première
Comme nous l’avons vu précédemment, les coûts élevés des bioplastiques n’incitent pas les industriels à utiliser ces matériaux. Ces coûts sont en partie liés à l’utilisation de matières premières plus coûteuses comme l’amidon, les huiles végétales et le sucre de canne.
Cette situation est néanmoins amenée à évoluer, grâce à l’innovation.
- Coût d’adaptation de l’outil de production
La production de bioplastiques nécessite des procédés de fabrication différents de ceux utilisés pour les plastiques traditionnels et notamment l’utilisation de procédés du secteur des biotechnologies.
L’adaptation des procédés actuels nécessite des investissements et entraîne donc des coûts supplémentaires pour les industriels.
Comment généraliser les alternatives biodégradables et accroître leur rentabilité ?
Economies d’échelles
C’est l’un des principaux leviers pour réduire le coût des matières biodégradables : accélérer la production pour réaliser des économies d’échelle et augmenter la disponibilité de ces nouveaux matériaux.
La situation est amenée à évoluer dans le bon sens : selon European Bioplastics, la capacité annuelle de production des bioplastiques, qu’ils soient biosourcés ou biodégradables va être multipliée par 3 d’ici 2027.
Innovation dans la production
L’innovation tient également une place importante dans la réduction des coûts de production. L’apparition de nouveaux procédés de production plus simples et plus écologiques permettra ainsi d’obtenir des matières moins coûteuses.
Exemple : Dans le procédé de fabrication « classique » du PLA, le lactide utilisé est synthétisé via un procédé en deux temps qui est très coûteux et produit énormément de déchets.
Deux Belges, Michiel Dusselier et Bert Sels, ont développé une méthode de fabrication du PLA comportant une seule étape, en utilisant un catalyseur à base de zéolite de synthèse. Ce procédé innovant, moins énergivore et économe en matière première, permettrait de réduire de 30% le coût total de production du PLA.
Evolutions des réglementations
La réglementation européenne actuelle a tendance à favoriser le recyclage, ce qui ralentit l’émergence des solutions biodégradables.
La croissance des polymères biodégradables semble néanmoins inéluctable, face à l’explosion annoncée de la consommation mondiale de plastique.
| Sacs de collecte de biodéchets en polymère biodégradable : une application approuvée par l’ADEME
Plusieurs pays européens ont déjà mis en place la collecte des biodéchets et la France en fait partie depuis le 1er janvier 2024. Pour la collecte, l’Italie, qui fait figure de leader, a opté pour l’utilisation de sacs en plastique biodégradable. En France, l’ADEME estime également que cette solution est pertinente, si elle « contribue à augmenter les quantités de biodéchets valorisés et ne perturbe pas les filières de traitement des déchets. » |
Conclusion
Les matières biodégradables disponibles se multiplient et de nouvelles innovations vont continuer à apparaître dans les années à venir. Néanmoins, leur adoption par les industriels dépendra de leur accessibilité aussi bien en termes économiques qu’en termes de capacité de production.
Face aux risques de pénurie ou de hausse des coûts, les industriels du packaging devront par ailleurs faire preuve de résilience, notamment en intégrant l’utilisation de plusieurs matières dans leurs process.
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