Actuellement, les politiques environnementales de l'UE se concentrent principalement sur l'utilisation de plastiques recyclés, l'attention du marché donnant la priorité aux matériaux recyclés, aux matériaux d'origine biologique et, enfin, aux matériaux biodégradables. Les plastiques bio-sourcés font référence aux plastiques dérivés de la biomasse, tels que le PLA (acide polylactique) et le Bio-PE ; tandis que les plastiques biodégradables font référence aux plastiques qui peuvent être décomposés par des micro-organismes, notamment le PLA et le PHA. Les deux ne s’excluent pas mutuellement.
Introduction aux plastiques bio-sourcés et biodégradables
Du point de vue actuel de l'UE sur l'économie circulaire des plastiques, les politiques récentes de l'UE préconisent principalement d'encourager l'utilisation de plastiques recyclés pour prolonger leur durée de vie. Du point de vue du marché, l’ordre de priorité pour une utilisation respectueuse de l’environnement du plastique sur les marchés européen et américain est le suivant :
1. Matériaux recyclés
2. Matériaux bio-sourcés
3. Matériaux biodégradables – avec un accent particulier sur la dégradation marine parmi les matériaux biodégradables.
Selon la définition de l'Agence européenne pour l'environnement :
(1) Les plastiques bio-sourcés font référence aux plastiques produits à partir (partiellement) de biomasse, comme le sucre, l'amidon ou des matières végétales, plutôt que du pétrole.
(2) Les plastiques biodégradables font référence aux plastiques qui peuvent être naturellement décomposés par des organismes dans des conditions spécifiques, bien que les conditions et le temps requis pour la décomposition varient.
Ces classifications ne s'excluent pas mutuellement. Il n’est pas garanti que les plastiques fabriqués à partir de la biomasse soient biodégradables ; les plastiques biodégradables peuvent également utiliser du pétrole comme matière première.
En plus de ce qui précède, il existe diverses autres catégories telles que les plastiques compostables industriellement, les plastiques compostables à domicile et les plastiques dégradables par oxydation.
Les plastiques bio-non-biodégradables font référence à une classe de plastiques dont les matières premières sont partiellement ou entièrement dérivées de la biomasse. Bien que ces plastiques soient fabriqués à partir de ressources renouvelables, ils ne sont pas nécessairement biodégradables. La biodégradabilité d’un produit dépend de la structure chimique de ses molécules et non de la manière dont il a été fabriqué.
Par exemple:
Bio-plastiques : ces plastiques sont fabriqués à partir de ressources renouvelables, telles que le maïs, la canne à sucre, la cellulose, la peau de poisson et les coquilles de graines de tournesol. Cependant, même les plastiques 100 % bio-ne sont pas nécessairement biodégradables. Par exemple, le PET (polyéthylène téréphtalate) peut être biosynthétisé mais n'est pas biodégradable, tandis que le PLA (acide polylactique) peut être à la fois biosynthétisé et biodégradable. Les plastiques bio-sourcés répondent donc principalement à la question des matières premières.
Plastiques biodégradables : Ces plastiques peuvent se décomposer naturellement sous l'action de micro-organismes. La biodégradation est un processus chimique dans lequel les micro-organismes de l'environnement convertissent des substances en matières naturelles telles que l'eau, le dioxyde de carbone et des matières compostables sans additifs artificiels. Le processus de biodégradation est principalement déterminé par les conditions environnementales (telles que la température ou l'emplacement), les propriétés des matériaux et les applications. Le PLA, le PHA et le PBS sont tous des plastiques biodégradables. Ces plastiques facilitent la gestion des déchets et réduisent la « pollution blanche » en fin de vie des produits.
Plastiques biosourcés
Les bioplastiques-sont des plastiques produits partiellement ou entièrement à partir de matières premières biologiques renouvelables (telles que des plantes et des micro-organismes) plutôt que de combustibles fossiles (tels que le pétrole). Ces plastiques utilisent des matières premières biologiques telles que le sucre de maïs, la canne à sucre, l'huile végétale et la cellulose, qui sont transformées en plastiques par des processus chimiques ou biologiques. Il existe de nombreux types de plastiques bio-sourcés, notamment les suivants :
1. Acide polylactique (PLA) : l'un des plastiques biologiques les plus courants, il est polymérisé à partir de l'acide lactique produit par la fermentation du sucre de maïs ou d'autres sucres végétaux. Le PLA est largement utilisé dans les emballages, la vaisselle jetable, le textile, etc.
2. Polyéthylène bio-(Bio-PE) : il utilise comme matière première l'éthanol extrait de cultures telles que la canne à sucre, qui est déshydraté pour produire de l'éthylène puis polymérisé.
3. Le polyéthylène bio-(Bio-PET) a la même structure chimique que le polyéthylène traditionnel, mais ses matières premières sont dérivées de ressources renouvelables.
4. Le polyéthylène téréphtalate d'origine biologique (Bio-PET) est produit à partir de matières premières d'origine biologique- (telles que l'éthanol dérivé de la canne à sucre) au lieu de combustibles fossiles. Les applications incluent la fabrication de bouteilles en plastique et de matériaux d'emballage.
5. Le polypropylène à base de bio-(Bio-PP) est similaire au Bio-PE et au Bio-PET, mais utilise des ressources renouvelables comme matières premières. Il est utilisé dans les emballages, les pièces automobiles et diverses autres applications.
6. Les polyhydroxyalcanoates (PHA) sont un type de plastique biodégradable produit directement par des micro-organismes via un processus de fermentation. Le PHA est entièrement biodégradable et convient aux emballages, aux films agricoles et aux matériaux biomédicaux.
7. Le nylon bio-(Bio-Nylon) est produit à partir de matières premières bio-(telles que l'huile de ricin) au lieu de certaines matières premières pétrochimiques. Il est utilisé dans les textiles et les plastiques techniques. Ces plastiques bio-sourcés offrent des avantages environnementaux tels que la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, mais leur production et leur application nécessitent toujours la prise en compte de facteurs tels que la disponibilité durable des matières premières et leur impact environnemental tout au long de leur cycle de vie. Avec les progrès technologiques et la demande croissante du marché, de plus en plus de types de plastiques bio-sont développés et commercialisés.
Plastiques biodégradables
Les plastiques biodégradables sont des plastiques qui peuvent être décomposés en eau, dioxyde de carbone ou méthane et biomasse par des micro-organismes naturels, tels que des bactéries, des champignons et des algues, dans certaines conditions. Ces plastiques peuvent être dérivés de ressources biologiques renouvelables (bio-sourcées) ou de combustibles fossiles. Il existe de nombreux types de plastiques biodégradables ; Voici quelques exemples courants :
1. L'acide polylactique (PLA) est fabriqué à partir d'acide lactique produit par un processus de fermentation à partir de ressources renouvelables (telles que le sucre de maïs). Le PLA est l’un des plastiques biodégradables les plus utilisés, adapté aux matériaux d’emballage, à la vaisselle jetable, aux textiles, etc.
2. Les polyhydroxyalcanoates (PHA) sont un type de polyester produit naturellement par des micro-organismes dans des conditions nutritionnelles spécifiques. Le PHA est entièrement biodégradable et peut se décomposer dans divers environnements, y compris l'océan.
3. Le succinate de polybutylène (PBAT) est un plastique synthétique entièrement biodégradable couramment utilisé dans la fabrication de sacs à provisions biodégradables et de films agricoles. Le PBAT est souvent mélangé à d'autres plastiques biodégradables tels que le PLA ou l'amidon pour améliorer ses propriétés mécaniques et son taux de dégradation.
4. La polycaprolactone (PCL) est un polyester synthétique biodégradable obtenu par polymérisation par ouverture de cycle-de monomères de caprolactone. Le PCL a un taux de biodégradation plus lent, mais celui-ci peut être amélioré en le mélangeant avec d’autres matériaux plus biodégradables.
5. Les plastiques à base d'amidon-sont des plastiques principalement fabriqués à partir d'amidon, un polymère naturel largement disponible. Les plastiques à base d'amidon-doivent généralement être mélangés avec d'autres polymères biodégradables (tels que le PLA ou le PBAT) pour améliorer leur aptitude au traitement et leurs propriétés physiques.
6. L'alcool polyvinylique (PVOH, PVA) est un plastique soluble dans l'eau qui se dégrade rapidement dans les environnements aquatiques. Le PVOH est couramment utilisé pour fabriquer des sacs d'emballage solubles dans l'eau, tels que des sacs de détergent à lessive.
L'utilisation de plastiques biodégradables réduit l'accumulation de plastiques traditionnels dans l'environnement, contribuant ainsi à atténuer les problèmes de pollution plastique. Cependant, leur biodégradabilité dépend de conditions environnementales spécifiques, telles que la température, l’humidité et l’activité microbienne. Ces facteurs doivent donc être soigneusement pris en compte dans les applications pratiques. En outre, la production et l'utilisation de plastiques biodégradables doivent également tenir compte de leur impact environnemental tout au long de leur cycle de vie, y compris la durabilité des matières premières, la consommation d'énergie pendant la production et l'élimination du produit final.
