Quelles sont les alternatives biosourcées aux polyoléfines ?

Pour réduire les quantités de pétrole utilisées par l’industrie plastique, il y a plusieurs stratégies complémentaires : 

  • Suppression du plastique non nécessaire aux besoins essentiels 
  • Allègement des pièces et des emballages ;
  • Intégration de matières recyclées (MPR) ;
  • Utilisation de matières premières biosourcées.

Voici un tour d’horizon des alternatives biosourcées aux matériaux de grande consommation que sont le PE et le PP.

 

Les alternatives biosourcées au PE et au PP

Biopolymères biosourcés et biodégradables

 

Les polymères biosourcés et biodégradables les plus connus sont le PLA, le PHA et le PBS/PBSA.

Si le PLA et le PHA sont 100% biosourcés, le PLA est uniquement compostable en conditions de compost industriel, alors que le PHA est également :

  • Compostable à domicile ;
  • Biodégradable dans l’eau ;
  • Biodégradable dans le sol. 

Le PBS est lui aussi compostable, à domicile comme en milieu industriel, mais il n’est pas, à l’heure actuelle, totalement biosourcé.

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

 

    De nouveaux biopolymères issus des efforts de R&D

Ces matériaux sont récents à l’échelle industrielle et l’émergence sur le marché de formulations nouvelles nécessite des efforts de R&D soutenus.

 

Parmi ces nouveaux matériaux, on retrouve des  polymères naturels, à base de protéines, de cellulose, d’algues ainsi que des biocomposites constitués de résine bioplastique et de fibres végétales.

 

Biopolymères exclusivement biosourcés

Attention : tous les polymères biosourcés ne sont pas biodégradables ! 

C’est le cas du bioPE et du bioPP, qui sont des équivalents biosourcés aux plastiques PE et PP. Ils ont les mêmes propriétés que les PE et PP classiques, ont l’avantage d’être potentiellement recyclables et sont aussi faciles à mettre en œuvre par les procédés classiques

La seule différence : ils sont obtenus à partir de canne à sucre, de mélasse ou d’huiles végétales et non pas de pétrole.

 

Biosourcé, biodégradable ou recyclable : quelle direction prendre ?

Utilisation de biosourcés, de matières biodégradables, incorporation de matières recyclées (MPR) : les industriels ne peuvent pas faire l’impasse sur ces pratiques de l’économie circulaire.

Quel matériau choisir en substitution aux plastiques pétrosourcés traditionnels ? 

Quelle stratégie adopter lorsque pour un même procédé, sur un marché identique, plusieurs solutions sont possibles ?

Prenons l’exemple d’un emballage papier alimentaire.

Pour cette application, 2 gros transformateurs du marché ont choisi de se positionner sur 2 solutions très différentes :

  • D’un côté, une solution 100 % naturelle et recyclable ;
  • De l’autre, un 100% biosourcé, pas forcément recyclable.

La sélection des matières dépend donc en grande partie de choix. Ceux-ci sont aussi bien motivés par la vision à long terme de l’entreprise, sa politique environnementale, que par des critères technico-économiques !

 

    Les solutions choisies dépendent aussi des zones géographiques

Les tendances de sélection entre biosourcés, biodégradables et recyclables varient fortement suivant les pays et les choix politiques locaux.

On sait que la réglementation européenne a tendance à favoriser le recyclage.

Ce n’est pas le cas aux États-Unis, car le pays est en retard au niveau des infrastructures disponibles. La réglementation américaine incite donc fortement à utiliser des matières biodégradables, le pays disposant de beaucoup de surface libre pour mettre en place le compostage.

Concernant les matériaux disponibles, il existe également de fortes disparités. Certains grades de PHA à destination des films sont par exemple uniquement disponibles au Japon, alors que l’Europe a principalement accès à des grades pour l’injection.

Ces tendances sont cependant amenées à évoluer, le marché des bioplastiques étant encore jeune.

 

Exemples d’entreprises qui innovent et se tournent vers le biosourcé

LEGO abandonne les matières recyclables au profit du biosourcé !

C’est une information qui a fait beaucoup parler en 2023.  Après 2 ans de tests et plus de 250 variantes de matières expérimentées, le n°1 mondial du jouet, le danois LEGO a décidé d’abandonner son projet de production massique de briques en PET recyclé.

Cette décision est d’autant plus surprenante que le procédé venait d’être adopté par la FDA et l’EFSA ! Alors quelles sont les raisons de cet abandon ? LEGO s’est tout simplement conformé à la réalité environnementale : après étude ACV, il apparaît qu’avec les procédés actuels, les émissions de carbone seraient supérieures en passant au rPET.

À la place du rPET, LEGO décide de se tourner vers le réemploi, le reconditionnement des briques et aussi l’utilisation de plastique biosourcé ! Depuis 2018, une ligne de production utilisant du bioPE est en route et LEGO se tourne également vers le PLA.

 

Coca-Cola propose des bouteilles à 100% d’origine végétale

En 2009, Coca-Cola lançait sa « PlantBottle », une bouteille en PET en partie biosourcée, car élaborée à partir de bioMEG provenant de la canne à sucre et d’acide téréphtalique (PTA) pétrosourcé.

Depuis 2009, le groupe n’a cessé d’innover, les technologies ayant beaucoup évolué.

Les nouveaux prototypes qui ont été produits en 2021 sont désormais à 100% d’origine végétale. D’une part, le PTA utilisé est fabriqué à partir de paraxylène biosourcé (bPX), selon un procédé de chimie verte appartenant à la société Virent.

D’autre part, Coca-Cola s’est associé avec le chinois Changchun Meihe Science & Technology dans le but de produire un bioMEG à partir de matières premières issues de scieries et de sous-produits de l’industrie du bois.

Enfin, le groupe est clairement engagé dans le développement d’une filière, Coca-Cola ayant autorisé des entreprises comme Heinz à utiliser la technologie derrière ce nouveau type de bouteille.

 

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