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Les plastiques végétaux, une industrie naissante…

Depuis la création de la première matière plastique artificielle en 1956 par les frères Hyatt, le marché n’a cessé de croître et sur les vingt dernières années, il affiche un taux de croissance moyen de 5 % par an. En 2010, quelque 265 millions de tonnes ont été produites. Utilisé dans de nombreux domaines, allant de l’agriculture aux nanotechnologies, le plastique s’est rendu incontournable et fait désormais partie intégrante de notre quotidien.

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Ce déploiement rapide et massif a été facilité par la nature même du produit. Issu de l’industrie pétrochimique, le plastique a longtemps bénéficié d’un pétrole abondant et peu cher. Aujourd’hui, l’épuisement des réserves conjuguée à la pollution que certaines exploitations engendrent, fragilise l’ensemble du secteur. Dès lors, les industriels tentent, pas à pas, d’organiser la riposte en développant des solutions alternatives, durables et moins polluantes. C’est ainsi qu’au début des années 2000 les plastiques végétaux ont fait leur apparition.

L’avenir des plastiques biosourcés

En quoi les matériaux biosourcés représentent-ils un espoir pour le développement de produits plus durables ? Quels sont les enjeux et les opportunités réels de ce secteur, quels sont les freins ?
Avant tout un tour d’horizon, arrêtons-nous quelques instants sur la structure d’un matériau plastique et son procédé de fabrication. Un objet en plastique est le résultat de l’assemblage (via fonte et moulage) d’une résine avec une fibre de renfort. Cette résine originellement sous forme de granules est constituée d’éléments de base, appelés polymères. Un plastique biosourcé repose donc sur le pourcentage plus ou moins élevé de polymères d’origine végétal qui entre dans sa composition. La matière première peut être de source très variée : canne à sucre, maïs, amidon de pomme de terre, bois, déchets verts, etc.

Il faut néanmoins rester vigilant car l’origine végétale d’un plastique ne garantit pas nécessairement sa biodégradabilité, et à l’inverse, certains plastiques issus de l’industrie du pétrole sont parfaitement biodégradables. On le voit, la situation est plus complexe qu’il n’y paraît et il convient de rester prudent sur la nomenclature et le cadre réglementaire de ces nouveaux produits. Actuellement, la filière naissante développe deux types de résines biosourcés :

1. Des résines dotée une structure identique à celles issues des énergies fossiles : c’est le cas du PE (polyéthylène), PET (polyéthylène téréphtalate) ou encore du PVC (polychlorure de vinyle). Ces produits ont les mêmes propriétés techniques et utilisent les mêmes voies de recyclage que les plastiques conventionnels – ce qui limite les investissements. On estime que ce modèle représentera plus de 40% des résines biosourcées produites en 2013.

2. Des résines à structure innovante dotées de nouvelles propriétés et de nouvelles fibres incorporées : c’est le cas du PLA (acide polylactique) ou du PHA (polyhydroxyalcanoate). Cette branche directement inspirée du vivant présente un fort potentiel et de grands intérêts environnementaux, techniques et économiques.

Encore en développement, ces plastiques de nouvelle génération présentent de nombreux avantages. Ils se passent des énergies fossiles et ouvrent de nouveaux débouchés pour les productions agricoles. En outre, la gestion de leur fin de vie est prometteuse puisqu’elle va du compostage, à la production de biogaz en passant par le recyclage afin de produire de nouvelles matières plastiques.

Plusieurs secteurs d’activités profitent de ces innovations et leur nombre est amené à croître. Ainsi, les plastiques végétaux sont déjà présents dans des sacs de caisse biodégradables, des bouteilles, des emballages cosmétiques ou encore des films de paillage pour la filière maraîchère. Les secteurs de l’automobile, de l’électronique et du bâtiment restent très attentifs et scrutent les avancées applicables à leurs industries.

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Quels freins à leur développement ?

Cependant, face à un secteur encore balbutiant et une diversification des besoins des industries, leur développement à grande échelle semble limité. La hausse des prix des matières premières, le faible nombre de producteurs et la nécessite d’adapter les outils de transformation des résines, impliquent des coûts de production trois fois plus élevés que pour les plastiques conventionnels. Néanmoins, dans un proche avenir les plastiques végétaux devraient gagner en compétitivité grâce à des économies d’échelles et en raison de la hausse des prix du pétrole.

La gestion actuelle de la fin de vie semble par ailleurs poser d’autres questions. En l’absence de nouvelles filières de collecte, le potentiel de recyclage n’est pas exploité et les plastiques végétaux sont aujourd’hui incinérés ou simplement enfouis, tout comme ceux issus de la pétrochimie. Enfin, le dernier obstacle, et non des moindres, repose sur la crédibilité écologique du produit : l’absence d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) ne permet pas actuellement de fournir un diagnostique précis sur l’impact environnemental réel de la filière. Il convient de prendre en compte une multitude de critères, de l’efficience énergétique du recyclage aux intrants intervenant dans la culture des matières premières (eau, pesticides, etc).

Les recherches se poursuivent cependant activement et les innovations sont nombreuses. Ainsi, les plastiques biosourcés de deuxième génération qui utilisent les déchets de l’agroalimentaire, les coproduits et les rebuts lignocellulosiques semblent prometteurs. Cette voie permettrait de ne pas entrer en concurrence avec les usages alimentaires et industriels.

Conclusion

En conclusion, on peut affirmer que la filière des plastiques biosourcés représente des avantages certains en termes de valorisation et permet d’engager la transition vers un modèle non tributaire de l’énergie fossile. Moteur d’innovations et créateur d’emplois, le secteur nécessite avant tout la mise en place de passerelles entre les filières agricoles, chimiques et plasturgiques afin de surmonter les obstacles qui se présentent. En mobilisant leurs connaissances et en considérant le cycle de vie du produit dans son ensemble, les acteurs seront plus à même de définir les propriétés physiques, environnementales et esthétiques garantissant la durabilité du produit et son réemploi infini.
Représentant seulement 0,3% de la production mondiale de plastique en 2010, les résines biosourcées devraient voir leur capacité de production doubler en 2013.

Bibliographie

Plastics Europe. Plastiques 2011 : Faits et chiffres. 2011, 32 pages.
ADEME. Les plastiques végétaux. Les fiches techniques de l’ADEME. 2012, 2 pages.
ALCIMED. Usage des résines biosourcées : quels développement en France, dans l’Union Européenne et dans le Monde ? 2011, 105 pages.

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