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Le bioplastique : un matériau d’avenir pour une économie durable

Le avril 12, 2024 - 4 minutes de lecture

Dans un monde où les problèmes environnementaux et la consommation excessive de ressources non renouvelables sont au centre des préoccupations, le bioplastique apparaît comme une alternative prometteuse aux plastiques conventionnels. Issu de ressources naturelles et biodégradables, ce matériau innovant présente de nombreux avantages écologiques sans sacrifier les propriétés techniques des matières plastiques traditionnelles. Découvrons ensemble les caractéristiques, les procédés de fabrication ainsi que les applications potentielles du bioplastique.

Qu’est-ce que le bioplastique ?

La notion de bioplastique englobe différents types de matériaux ayant en commun leur origine biologique et/ou leur capacité à se dégrader dans l’environnement. Contrairement aux matières plastiques issues de la pétrochimie, les bioplastiques sont fabriqués à partir de ressources naturelles renouvelables telles que l’amidon, la cellulose ou les protéines végétales. Les bioplastiques se divisent en deux grandes catégories :

  • Les polymères naturels, directement extraits de plantes ou d’animaux (cellulose, amidon, chitosane, etc.).
  • Les polymères synthétisés, générés par fermentation bactérienne ou modifiés chimiquement pour améliorer leurs propriétés mécaniques (acide polylactique (PLA), polyhydroxyalcanoates (PHA), etc.).

En fonction de leur composition, les bioplastiques peuvent présenter des caractéristiques très diverses en termes de résistance, flexibilité et durabilité. Comme les plastiques conventionnels, ils se classent par ailleurs en deux grandes familles :

  • Les thermoplastiques, qui peuvent être chauffés et moulés plusieurs fois sans changer de forme.
  • Les thermodurcissables, dont la structure moléculaire se fige définitivement lors d’une première mise en forme à chaud.

Procédés de fabrication du bioplastique

Extraction de polymères naturels

Pour obtenir des bioplastiques à base de polymères naturels, il est nécessaire de procéder à l’extraction de ces polymères à partir de ressources végétales ou animales. Ainsi, l’amidon peut être récupéré à partir de plantes riches en glucides telles que le maïs, la pomme de terre ou le blé. La cellulose, quant à elle, provient principalement de la pulpe de bois. Une fois extraits, ces matériaux sont ensuite traités pour être transformés en granulés ou films pouvant servir à la production d’objets en bioplastique.

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Fermentation bactérienne

Certaines bactéries, grâce à leur métabolisme, ont la capacité de synthétiser des biopolymères à partir de substrats tels que les sucres ou les lipides. Ces biopolymères, baptisés PHA (PolyHydroxyAlcanoates), sont ainsi directement produits par fermentation bactérienne dans des réacteurs spéciaux. Une fois isolés et purifiés, les granulés de PHA peuvent être utilisés pour fabriquer divers types d’articles en bioplastique.

Synthèse chimique

D’autres techniques s’appuient sur la synthèse chimique pour produire des bioplastiques aux propriétés améliorées, par exemple en termes de résistance au vieillissement ou à l’humidité. Le PLA (acide polylactique) est un cas emblématique : ce matériau thermoplastique est obtenu après fermentation microbienne puis polymérisation de l’acide lactique, monomère issu de la fermentation de sucres végétaux.

Domaines d’application des bioplastiques

Emballages alimentaires

Le secteur de l’emballage constitue sans conteste le principal débouché pour les bioplastiques, tant leurs avantages écologiques concurrencent les plastiques classiques à usage unique. Ainsi, sacs, gobelets, barquettes et films plastiques à base de bioplastique permettent de réduire considérablement l’impact environnemental lié à leur production et élimination.

Agriculture et horticulture

Nourrir une population mondiale en croissance rapide demande un approvisionnement suffisant en aliments, tout en optimisant l’utilisation des ressources naturelles. L’utilisation de films en bioplastiques pour la culture et les semences, de pots entièrement compostables pour les plantations ou encore de paillis biodégradables pour protéger les sols fait partie des mesures susceptibles de concilier performances agronomiques et environnementales.

Textiles

Outre leurs applications dans l’industrie de l’emballage et de l’agriculture, les bioplastiques trouvent également des débouchés dans le secteur textile. À titre d’exemple, les fibres de PLA peuvent servir à la production de vêtements fonctionnels, comme les tissus sportifs respirants et anti-odeurs.

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Industrie automobile

Le développement croissant de matériaux bioplastiques plus résistants et performants permet aujourd’hui leur utilisation dans une multitude de domaines, y compris l’industrie automobile. En effet, certains bioplastiques thermodurcissables ont déjà trouvé preneur parmi les constructeurs automobiles pour fabriquer des éléments de carrosserie, des intérieurs de véhicules ou encore des composants mécaniques.