Progrès en matière de plastiques et de bioplastiques

S’orienter vers un avenir à base de plantes

La plupart des objets et des gadgets que nous utilisons sur une base quotidienne contiennent des polymères à base d’huile et de gaz naturel liquide qui, à ce jour, n’ont pas de substituts ou d’équivalents non plastiques.  Ces objets comprennent les téléphones cellulaires, les ordinateurs, l’emballage, les outils à usage médical, les jouets et même les matériaux composites utilisés pour la fabrication de voitures, de trains, d’avions et d’engins spatiaux. Or, les chercheurs conçoivent des bioplastiques : des monomères et polymères dérivés de ressources renouvelables. Beaucoup de ces initiatives en sont à leurs débuts et n’ont pas été déployées à l’échelle planétaire. De plus, une recherche a montré que les bioplastiques ne constituent pas une solution miracle dans la lutte contre la pollution plastique, car, même lorsqu’ils sont biodégradables et compostables, ils n’ont pas tendance à se décomposer à moins qu’ils soient exposés à une grande dose de chaleur ou de soleil. Bien que ces progrès récents dans la production de plastique ne règlent pas le problème de la surconsommation de biens dans le monde occidental, ils présentent une perspective qui va au-delà de l’angle pétrochimique. Voici quelques exemples.

 

Polyéthylène bio

Solution de remplacement au polyéthylène téréphtalate, le polyéthylène bio est dérivé de sous-produits de l’industrie agricole. Cette résine à base de plantes provient de sources telles que le foin et la canne à sucre et, comme le polyéthylène à base de pétrole, elle est recyclable et utilisée dans la fabrication de bouteilles d’eau et de boissons gazeuses.

 

Avocats

L’entreprise mexicaine Biofase transforme les noyaux d’avocats jetés selon un modèle bioplastique pour fabriquer des ustensiles et des pailles. Biofase recueille environ 130 tonnes de noyaux d’avocats chaque mois de fabricants de guacamole et d’huile d’avocat, ce qui tient les germes loin des décharges. Avec cette matière première, l’entreprise crée un équivalent au plastique qui se biodégrade en 240 jours et un autre qui se dégrade dans le compost.

 

Champignons

Les champignons poussent à partir d’une structure racinaire nommée mycélium. Cette même base est convertie par l’entreprise Ecovative Design en la composante structurale de deux types de bioplastiques : MycoComposite et MycoFlex. Lorsque mélangés avec des sous-produits agricoles organiques, les MycoComposites peuvent être utilisés pour fabriquer des plastiques rigides. Quant aux MycoFlexs, ils forment un plastique mousse employé pour l’emballage protecteur qui est déjà exploité par des corporations telles que IKEA et Dell.

 

Maïs

L’acide polylactique, ou APL, est dérivé du maïs avec l’apport de la bactérie qui produit l’acide lactique, lequel peut être employé pour créer une résine polymère. Les utilisations potentielles sont nombreuses, notamment la fabrication de vêtements, de bouteilles, de revêtements de téléphones cellulaires, de cartes de crédit et d’emballage alimentaire. L’APL peut également être conçu à partir de déchets organiques et transformé en film alimentaire multicouche, lequel peut se composter avec les restes à l’intérieur.

 

Algues

L’agari, fabriqué à partir d’agar, une poudre dérivée d’algues rouges, est un polymère expérimental élaboré par le concepteur de produits islandais Ari Jónsson. Utilisé dans les bouteilles, il se maintient aussi longtemps qu’il est en contact avec l’eau, mais dès que le contenu est consommé, le matériel commence à se biodégrader. On peut également le composter. En Indonésie, l’entreprise naissante Evoware confectionne des sachets d’algues compostables (et comestibles) pour des aliments tels que du café soluble et des assaisonnements à nouilles. D’autres applications sont en cours de développement. De plus, aux Pays-Bas, les concepteurs Erik Klarenbeek et Maartje Dros cultivent des algues qu’ils assèchent et transforment en substrat pour l’impression d’objets en 3D.

 

Homards et coquilles de crabes

Des scientifiques de l’Université McGill de Montréal ont découvert une façon de transformer les homards et les coquilles de crabes en plastiques biodégradables produits à partir de la chitine. La chitine provient de l’exosquelette de mollusques, crustacés et insectes, et des chercheurs de l’Université de Géorgie se sont servis de son chitosane dérivé pour créer des emballages alimentaires flexibles. Des chercheurs de l’Université Harvard, de leur côté, ont tiré parti du chitosane pour concevoir des produits médicaux jetables, ce qui comprend des points de suture et des pansements.

 

Arbres

Le pinène est un composé chimique extrait des épines de pins. Des chercheurs du Centre for Sustainable Chemical Technologies (Centre pour les technologies chimiques durables) à l’Université de Bath (Royaume-Uni) ont exploré une façon de tirer profit de ces restes de l’industrie de pâtes et papiers comme alternative à l’epsilon-caprolactone à base de pétrole brut, qui est aujourd’hui utilisée pour fabriquer des polymères dégradables plus flexibles. (La même équipe considère aussi le limonène, autre terpène qui est présent dans les agrumes, comme substitut au plastique.) En outre, en Finlande, une équipe de chercheurs au VTT Technical Research Centre  (Centre de recherches techniques) conçoit des plastiques compostables à partir de cellulose du bois. Ces polymères peuvent être transformés en couches de plastique qui protègent les aliments et autres produits périssables de l’humidité et l’oxygène.

 

Canne à sucre

Le polyéthylène, le plus commun des plastiques, est formé par la polymérisation de l’éthylène synthétisé d’éthanol à base de pétrole. Mais l’éthylène peut se composer à partir d’éthanol dérivé de la canne à sucre, tel qu’expérimenté par la compagnie brésilienne Braskem, et ensuite, se révéler être une solution pour remplacer les produits pétrochimiques dans la fabrication du plastique polyéthylène I’m Green (je suis vert).

 

Déchets alimentaires et agricoles

En ce qui concerne les matières textiles, il y a actuellement plusieurs initiatives qui tirent parti des déchets alimentaires et agricoles pour remplacer les tissus synthétiques (et les produits dérivés d’animaux tels que le cuir), ainsi que les boutons et les fermetures. Cette innovation prévient le gaspillage de déchets, et l’émission de méthane qui en découle, ou leur combustion, qui génère des émissions de monoxyde de carbone. L’entreprise londonienne Piñatex utilise les fibres de feuilles d’ananas pour la fabrication de cuir végétalien, alors que la compagnie OrangeFibre conçoit des tissus de vêtements à partir de…oui, de pelures d’oranges jetées. Pour sa part, Circular Systems récupère les pailles de riz, les résidus de bananes, les pailles en graines de lin et de chanvre et les feuilles d’ananas pour confectionner non seulement des tissus, mais aussi des matériaux d’emballage.