C) Les bioplastiques

 

Le recyclage ne résout pas tous les problèmes du plastique, comme la disparition du pétrole. Des scientifiques essaient donc de créer de nouvelles matières plus écologiques qui pourraient remplacer le plastique pétrochimique. Les bioplastiques sont créés à l’aide de ressources renouvelables tels que le blé, le maïs, la patate douce ou l’huile de ricin. De plus la résine pétrochimique est remplacée par une résine végétale ou bactérienne, et les renforts (fibres de verre, fibres de carbone) sont remplacés par des fibres naturelles (chanvre, lin, jute...).


 1) Exemples


Il existe de multiples sortes de bioplastiques qui ont tous des caractéristiques différentes en voici quelques uns :

  • Mrinal Bhattacharya, professeur de génie agricole à l’Université du Minnesota a réussi à obtenir du plastique à base de gluten de blé. Elle l’obtient en ajoutant un polymère synthétique à une base d’amidon. Cet amidon peut provenir de différentes céréales comme le maïs, avec les mêmes résultats. Son plastique est biodégradable et il a complètement disparu au bout de 15 jours. De plus il coûte 40% moins cher que les bioplastiques présents sur le marché mais il est toujours 3 fois plus cher que le plastique pétrochimique.

 

  • Nous avons réussi à fabriquer un bioplastique à base d’amidon de pomme de terre :

 

Nous avons mis dans un ballon 2.5 g d’amidon de pomme de terre, 2 ml de glycérol, 3 ml d’acide chlorhydrique et 20 ml d’eau distillée.


  

 

Le ballon est déposé dans un bain-marie pendant 15 minutes à 100°C. Nous obtenons un mélange visqueux qui est neutralisé par l’ajout de 3 ml de soude. Ce mélange est versé sur une plaque de verre et mis dans une étuve à 80°C pendant deux heures.


 

 

Puis la plaque est laissée à l’air libre pour sécher pendant plusieurs jours. Après avoir décollé le mélange de la plaque de verre nous obtenons un film plastique.

Le glycérol sert de plastifiant, il permet d’augmenter le volume libre entre deux chaînes de polymères et rend les corps souples et flexibles. L’acide chlorhydrique sert à déstructurer l’amidon c'est-à-dire à séparer l’amylose de l’amylopectine pour favoriser le passage de l’amylose dans la solution. L’hydroxyde de sodium sert à diminuer la viscosité du mélange après l’avoir chauffé pendant 15 minutes.


  • A l'Institut Fraunhofer, deux chercheurs allemands Jürgen Pfitzer et Helmut Nägele, ont réussi à créer un plastique à base de bois liquide appelé Arboform. Il est constitué de lignine qui est une composante rigide du bois et un sous-produit jusque là non utilisé. Les usines de fabrication de la pâte à papier et du papier en produisent 60 millions de tonnes par an et ne sachant qu’en faire, le brûlaient. Les deux savants ont alors l’idée de le récupérer et le mélangent avec des résines, du lin et  d'autres fibres naturelles. Ils obtiennent alors une pâte très résistante qui peut se mouler avec une très grande précision, mieux que les plastiques pétrochimiques. De plus l’Arboform finit par se décomposer comme le bois, sans danger pour l’environnement.

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  • Chez NEC un chercheur a mis au point un bioplastique composé de parties non comestibles de végétaux. Ce plastique a été créé en liant de la cellulose, un des composants majeurs des tiges des plantes, et du Cardanol ou phénol d’Anarcadier renfermé dans l’écorce des noix de cajou. Ces deux produits se trouvent facilement dans le monde et sont jetés car ils n’avaient pas encore d’utilisation. Ce plastique est insoluble, il résiste à la chaleur et a une mémoire de forme. De plus sa durée de vie est suffisante pour qu'il soit utilisé dans les équipements informatiques. NEC devrait commencer à commercialiser ses premiers appareils contenant ce bioplastique en 2013.

 

 

 

2) Avantages


Le plus grand intérêt des bioplastiques est qu’ils proviennent de ressources entièrement renouvelables que sont les plantes, contrairement au plastique pétrochimique.

Les bioplastiques sont aussi recyclables.

La plupart des bioplastiques sont biodégradables même si ce n’est pas une obligation au sens de la norme internationale. Mais s'ils sont biodégradables ils doivent atteindre un seuil de biodégradabilité de 90% au bout de 6 mois selon la norme NF EN 13 432. S'ils sont totalement biodégradables et compostables, ils reçoivent alors un label de certification Ok Compost.

De plus la plupart des bioplastiques peuvent être compostés. En effet contrairement au plastique pétrochimique, le bioplastique peut être colonisé par des bactéries et donc être décomposé.

Le passage au bioplastique a aussi un avantage géopolitique. En effet la fabrication du plastique pétrochimique nécessite environ 200 000 barils de pétrole par jour. Les bioplastiques permettront alors d’être moins dépendants vis-à-vis des pays pétroliers.

Le but de ces bioplastiques est de limiter les rejets de gaz à effet de serre. En effet les plantes utilisées pour créer ces bioplastiques ont absorbé du dioxyde de carbone pendant leur croissance. Et après leur utilisation elles le rejettent pour qu’il soit de nouveau absorbé par d’autres plantes. Le bilan carbone est donc neutre. Une étude a prouvé que les bioplastiques génèrent 68% de gaz à effet de serre en moins par rapport aux matières plastiques à base de pétrole. Mais l’utilisation des machines, des engrais pour faire pousser les plantes ainsi que l’énergie nécessaire pour transformer les plantes en plastique émettent du dioxyde de carbone. C’est pourquoi il faut aussi recycler les bioplastiques.

 

3) Inconvénients


Les bioplastiques sont plus chers que les plastiques pétrochimiques. Ainsi il faut compter entre 1 à 2 euros pour un polymère standard alors qu’un bio polymère coûte de 2 à 7 euros. Cet écart est dû surtout à la complexité du processus de transformation et de la chaîne de production.

Les caractéristiques des bioplastiques ne sont pas encore aussi élevées que ceux des plastiques pétrochimiques. Ainsi la plupart du temps, ils n’offrent pas une barrière suffisante face à l’humidité, ils sont aussi plus cassants car ils sont souvent soit trop durs soit trop flexibles. De plus ils n’ont pas une très bonne stabilité thermique, au dessus de 50°C (ce qui arrive souvent dans les entrepôts) ils se déforment.

Pour transformer les végétaux en plastique il faut beaucoup d’énergie. Or en Amérique essentiellement mais aussi en Europe, cette énergie nécessaire provient du charbon, du fioul, ou du nucléaire : des énergies non-renouvelables et/ou polluantes. Il faudrait donc que l’énergie soit issue d’énergies renouvelables comme le vent ou le soleil pour augmenter les bénéfices environnementaux du bioplastique.

De plus, les plantes nécessaires au bioplastique sont cultivées grâce à beaucoup d’eau et avec des engrais et des machines qui polluent la terre et l’atmosphère. Les cultivateurs pourraient avoir tendance à cultiver seulement une plante particulière car on leur achèterait plus cher. Mais le fait de cultiver une seule plante appauvrit la terre. Il ne faudrait pas non plus que cela favorise la culture d’OGM dont les risques ne sont pas encore connus.

Les bioplastiques posent aussi un grave problème éthique. En effet, est-ce normal de transformer des matières végétales, qui sont normalement cultivées pour nourrir la population, en plastique alors qu’une crise alimentaire mondiale se prépare ?

 

En France, selon une enquête BVA réalisée début 2010 et commandée par Passion Céréales, 67% des français pensent que les bioplastiques peuvent aider à la protection de l’environnement. Et 88% disent favoriser les produits bioplastiques. De plus pour 45 % des français c’est un produit d’avenir, ce que vient confirmer la croissance du marché. Ainsi le volume de production double tous les ans, selon Jan Switten un consultant indépendant. Cet intérêt grandissant est dû principalement à l’augmentation du prix du pétrole, mais aussi à la pression législative et à celle qu’exercent les consommateurs qui veulent maintenant protéger l’environnement.

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