Le bioplastique, qu'est-ce que c'est ?

Le terme « bioplastique » est utilisé pour désigner deux réalités : d’une part des plastiques biodégradables et d’autre part des plastiques fabriqués à partir de matières premières biologiques et renouvelables, comme de la matière végétale. Les seconds peuvent être biodégradables ou non, selon leur composition.

Matière première pour bioplastique

Des polymères végétaux comme l’amidon ou la cellulose peuvent servir de matière première pour produire des bioplastiques. (Image: XXLPhoto/CanStockPhoto)

Un plastique est dit « biodégradable » lorsqu’il peut être dégradé par des micro-organismes (bactéries, champignons, algues). On utilise de tels plastiques pour fabriquer par exemple des sacs compostables pour les déchets verts ou des bâches de protection utilisées dans l’agriculture. Ces bioplastiques peuvent être sans autres décomposés ou fermentés dans les installations industrielles de valorisation des déchets verts, mais pas dans les tas de compost des jardins privés, car les températures y sont souvent insuffisantes.

Bioplastique ne signifie pas forcément biodégradable

Un bioplastique n'est pas forcément biodégradable. (Infographie: kunststoff.swiss, traduite par la rédaction)

Ce sont fréquemment des matières végétales qui sont à la base de ces plastiques biodégradables. L’inverse n’est pas vrai : les bioplastiques fabriqués à partir de matières premières renouvelables ne sont pas nécessairement biodégradables.

Le pétrole, la matière première du XXe siècle

Les tous premiers plastiques fabriqués par l’Homme étaient à base de matières renouvelables. On peut citer par exemple le celluloïd, un plastique à base de cellulose, inventé au XIXe siècle. La galalithe, un plastique semi-synthétique à base de caséine (protéine du lait) a aussi eu son heure de gloire. Au cours du XXe siècle, ces premiers plastiques ont été détrônés par d’innombrables dérivés du pétrole, aux faibles coûts de production et qui aujourd’hui encore sont utilisés dans tous les domaines de la vie. C’est seulement vers la fin du XXe siècle que l’on a recommencé à faire de la recherche sur les matières premières provenant de sources renouvelables (à l’échelle humaine ; le pétrole met des millions d’années à se former, pour cela on le considère comme non-renouvelable).

Amidon et cellulose, nouvelles matières premières

Plusieurs grandes entreprises du secteur alimentaire utilisent aujourd’hui des emballages (pots de yogourt par ex.) en bioplastique. Avec une part de marché d’environ 80 pour cent, l’amidon thermoplastique est le bioplastique le plus fréquemment employé. Thermoplastique signifie que le plastique peut être modelé dans une certaine plage de températures. Aujourd’hui, l’amidon servant de matière première au bioplastique provient essentiellement du maïs, du blé, des pommes de terre et du tapioca. On utilise également de la cellulose, le polymère naturel le plus répandu, que l’on extrait du bois ou de déchets végétaux pour fabriquer plusieurs plastiques d’un genre nouveau.

D’autres substances, telles l’acide polylactique (PLA) et les acides gras polyhydroxylés (PHF) entrent également dans la composition des bioplastiques. Le PLA est obtenu en synthétisant de grands polymères à longue chaîne à partir de l’acide lactique. L’acide lactique nécessaire est obtenu par fermentation de sucre et d’amidon. Ces derniers proviennent généralement de plantes alimentaires (maïs ou blé). Il en va de même pour les PHF : des bactéries ou champignons produisent des polyesters thermoplastiques à partir de l’amidon, ce en plusieurs étapes et via des réactions biochimiques.

Bientôt des pots de yogourt à base de déchets verts ?

De nombreuses entreprises espèrent, grâce aux bioplastiques, pouvoir réduire les impacts négatifs des emballages sur l’environnement. Quand les bioplastiques sont incinérés, la quantité de CO2 libérée dans l’atmosphère est égale à celle fixée lors de leur croissance par les plantes servant de matière première. C’est un avantage comparé au plastique fabriqué à base de pétrole. Néanmoins le bilan écologique des bioplastiques n’est pas toujours positif. En effet, les plantes utilisées comme matières premières pour le bioplastique doivent être arrosées, fertilisées et traitées avec des pesticides. Ces méthodes sont néfastes pour l’air, l’eau et les sols. De plus, les matières premières employées (maïs ou blé par ex.) ne sont plus disponibles comme aliments.

Les bioplastiques de troisième génération pourraient bien être la solution. Ce sont des plastiques produits à partir de matières naturelles qui ne sont pas utilisées actuellement et provenant de déchets verts par exemple. Les algues, faciles à cultiver et à croissance rapide, sont aussi envisagées comme matière première. Le marché pour de tels bioplastiques est en croissance et certains fabricants commencent à remplacer dans les plastiques traditionnels une partie de la matière première (dérivée du pétrole) par des matériaux renouvelables.

Une étudiante au gymnase français de Bienne s'est intéressée aux propriétés des bioplastiques pendant son travail de maturité. Pour en savoir plus, tu peux lire « A la recherche du meilleur bioplastique ».


Texte : Rédaction SimplyScience et SATW
Sources : Technoscope 2/12: Emballages, KUNSTSTOFF.swiss.

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