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L'œil de l'expert
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Les matières plastiques biosourcées, une industrie naissante

Jeudi 30 Avril 2015  |  L'œil de l'expert
Les matières plastiques biosourcées, une industrie naissante

L’affaiblissement des ressources pétrolières, la lutte contre l’augmentation des gaz à effet de serre et la sauvegarde de l’environnement incitent à la recherche d’alternatives aux produits de la pétrochimie(1). Dans le secteur des plastiques notamment, se développe depuis les années 2000, les plastiques biosourcés, une offre de plastiques issus de sources renouvelables (végétale, animale, résiduelle…).

En 2012, les capacités de production mondiales de matières plastiques biosourcées sont comprises entre 1,4 et 2,1 millions de tonnes (soit 0,5% de la part de plastiques produits dans le monde), selon le groupement d’industriels European Bioplastics(2). Elles devraient voir augmenter leurs capacités de production de près de 400 % d'ici 2017(3).

Les matériaux plastiques sont constitués de polymères auxquels sont additionnés différents additifs et éventuellement des charges. Les plastiques biosourcés sont composés de polymères et/ou de charges d’origine totalement ou partiellement renouvelable.

Concernant les polymères d’origine renouvelable, deux types sont à distinguer :

  • les polymères possédant une structure identique à celle de leurs homologues d’origine fossile (exemple : PE issu de la canne à sucre)
  • les polymères possédant une structure innovante différente de celles des polymères pétrochimiques existants, comme le PLA (acide polylactique) issu de l’amidon.

 

Face à une pénurie de matières et à la volonté des plasturgistes de réduire leur dépendance au pétrole et améliorer leur image de marque, les matières plastiques biosourcées se développent rapidement notamment dans les secteurs de l’automobile, la construction et l’emballage.

 

Production mondiale de plastiques biosourcés : prospectives 2016 :

Production mondiale de plastiques biosourcées : prospectives 2016

 Source : European Bioplastics 2012


Utilisation des plastiques biosourcés dans le monde en 2011 :

Utilisation des plastiques biosourcés dans le monde en 2011

Source : European Bioplastics 2012


   1. Le secteur automobile

Les matières plastiques biosourcées progressent dans le secteur automobile. « Les plastiques renforcés de fibres naturelles et les plastiques biosourcés ont leur place dans l’automobile. Plus légers et plus résistants à la rupture et au fendillement, ils sont utilisés pour les tableaux de bord, les garnitures de portières et certaines pièces de l’habitacle » selon PlasticsEurope(4).

En effet, ces matières biosourcées sont utilisées dans l’objectif d’améliorer l’empreinte carbone des véhicules.
Les pièces d’un véhicule constituées de matières biosourcées ont la particularité de pouvoir remplacer des pièces en plastique injecté tout en apportant(5) :

  • Une résistance mécanique accrue
  • Un allégement du poids des pièces (environ moins 30%)
  • Des propriétés d’absorption acoustique et des vibrations

 

A titre d’exemple, Toyota a développé une alternative biosourcée pour la conception de ses tableaux de bords et ses panneaux d’intérieurs de portières. L’entreprise a choisi un matériau alternatif biosourcé constitué de PLA (acide polylactique) et de fibres de chanvre.

 

   2. Le secteur de la construction

Aujourd’hui, l’utilisation des matériaux biosourcés apparait comme une solution efficace afin d’assurer la performance environnementale d’un bâtiment. « Les matériaux biosourcés dans la construction s’appuient sur un ensemble de filières dynamiques aujourd’hui entrées dans l’ère industrielle. Les avancées scientifiques actuelles offrent des ruptures technologiques susceptibles d’améliorer sensiblement la performance énergétique des bâtiments ainsi que leur confort et leur qualité sanitaire » selon Planète bâtiment(6).

En effet, ces matières biosourcées bénéficient d’atouts environnementaux capitaux, tels que :

  • Le stockage du carbone
  • Le caractère renouvelable de la matière première
  • Les faibles besoins en énergie

 

Une gamme très large de matériaux et d’utilisations est aujourd’hui disponible : isolants à base de fibres végétales, granulats pour béton, composites plastiques à fibres végétales…
La filière matériaux biosourcés et construction a été reconnue par le Commissariat général au développement durable comme l’une des 18 filières « vertes » ayant un fort potentiel de développement économique dans les années à venir.

 

   3. Le secteur de l’emballage

Le secteur de l’emballage plastique est un des débouchés les plus importants pour les matières plastiques biosourcées.
Dans le domaine des emballages alimentaires, le plastique biosourcé le plus prometteur est le PLA (acide polylactique). Il fait partie de la catégorie des biopolymères artificiels car il est synthétisé à partir du glucose extrait de l’amidon(7).

Ces matières biosourcées proposent certains avantages notables par rapport aux plastiques provenant du pétrole :

  • biodégradabilité
  • barrière aux odeurs et arômes
  • résistance aux graisses

 

Elles sont souvent utilisées dans la conception d’emballages alimentaires comme des récipients pour fruits et légumes ou des pots de yaourt.
Par exemple, pour la conception de l’emballage de ses bouteilles PlantBottleTM, Coca-Cola utilise un nouveau PET d’origine végétale. Ce matériau innovant est conçu à partir de bioéthanol distillé issu de cannes à sucre.

 

En conclusion « Les emballages biosourcés sont issus de ressources renouvelables (sucres, huiles, matières cellulosiques, …) et sont par conséquent susceptibles de représenter un avantage considérable par rapport à leurs homologues dérivés du pétrole en termes de bilan carbone. » explique Emmanuel Duquesne (Program Leader au Centre de recherche Materia Nova)(8).
A l’avenir, le coût des plastiques biosourcés va-t-il devenir de plus en plus compétitif ? Quels sont les progrès actuels en termes de performances de matériaux ? Ces matières biosourcées sont-elles vraiment écologiques ?

L’Innov’Day du 11 juin 2015 à Dijon se propose de répondre à ces questionnements avec près de 10 experts présents à l’évènement pour faire part des dernières connaissances sur les matières plastiques biosourcées, leurs spécificités, leurs marchés et leurs applications.

 

 

[1] ADEME (Les plastiques biosourcés) – septembre 2013

[2] European Bioplastics (Institute for Bioplastics and Biocomposites) – octobre 2012

[3] Elispo (Plastiques biosourcés, plastiques recyclés : état des lieux et perspectives) – octobre 2014

[4] PlasticsEurope (Automobile : avec les plastiques, le monde bouge) - 2014

[5] Formule verte (Les matériaux biosourcés s’imposent en douceur) – juin 2014

[6] Planète bâtiment (Construire l’avenir avec les biosourcés) – mars 2014

[7] Manon Jubien - Laboratoire de Recherche sur l’Industrie et l’Innovation (Les innovations de produits dans la chimie du végétal comme substituts aux plastiques) – février 2015

[8] Innovatech (Les emballages biosourcés : pourquoi intégrer ce type de packaging dans mes futurs produits ?)

 

 

 

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