Les plastiques d’origine alimentaire peuvent-ils remplacer les matériaux dérivés du pétrole ?
La nourriture est passée d’un simple repas à une pierre angulaire potentielle d’un avenir durable. Alors que l'éthanol et le biodiesel remplacent déjà l'essence et le diesel, un segment croissant de l'industrie du plastique étudie la possibilité que les polymères d'origine végétale puissent également réduire la dépendance de l'Amérique à l'égard du pétrole et du gaz naturel.
Selon l’Energy Information Administration des États-Unis, environ 900 000 barils de pétrole et de gaz naturel sont consommés chaque jour pour fabriquer du plastique aux États-Unis. Les plastiques d'origine alimentaire, issus du maïs, de la canne à sucre, des noix de cajou et d'autres cultures, offrent une alternative renouvelable qui pourrait progressivement prendre leur place.
Pourquoi les proposants sont enthousiasmés
Les polymères d'origine végétale présentent deux principaux avantages :
- Renouvelabilité – Tant que les agriculteurs cultivent leurs cultures, la chaîne d'approvisionnement peut continuer indéfiniment.
- Avantage environnemental – La production nécessite généralement moins d’énergie et émet moins de gaz à effet de serre. Dans de bonnes conditions, de nombreux bioplastiques se décomposent en matière organique inoffensive.
Principaux défis et compromis
Malgré leur promesse, les plastiques alimentaires se heurtent à des obstacles de taille :
- Faible point de fusion – De nombreux biopolymères fondent à des températures bien inférieures aux plastiques conventionnels. Par exemple, l'acide polylactique (PLA), un plastique dérivé du maïs utilisé par des détaillants comme Walmart, a un point de fusion de seulement 114 °F (46 °C) [Royte]
, tandis que le polyéthylène téréphtalate (PET) fond au-dessus de 400 °F (204 °C). Cela limite les applications dans les environnements à haute température.
- Conditions de biodégradabilité – La plupart des bioplastiques ne se dégradent que dans des conditions de compostage industriel. Les tas de compost domestique ou les décharges ne parviennent souvent pas à fournir la température, l'humidité et l'activité microbienne nécessaires, ce qui les fait persister comme les plastiques conventionnels.
- Recyclage de la contamination – Étant donné que les bioplastiques sont chimiquement distincts, les flux de recyclage les traitent généralement comme des contaminants, ce qui augmente le temps et les coûts de traitement [Baker &Zahniser]
.
- Concurrence en matière d'utilisation des terres – Le détournement des cultures alimentaires vers le plastique soulève des inquiétudes quant à la sécurité alimentaire. L’USDA estime que d’ici 2014, près de 25 % de la production céréalière provient de l’éthanol et d’autres biocarburants, un chiffre qui pourrait augmenter avec une adoption plus large des bioplastiques. L'utilisation de pesticides et les préoccupations liées aux cultures génétiquement modifiées pèsent également lourdement sur les évaluations environnementales.
Dynamique de l'industrie et avancées technologiques
Même si elles représentent encore moins de 1 % du marché des plastiques, plusieurs grandes entreprises investissent massivement dans les bioplastiques améliorés :
- Panasonic et NEC – Annonce du développement de composites PLA résistants à la chaleur avec une durabilité améliorée [AZo]
.
- Métabolix – Création de Mirel , un bioplastique qui se biodégrade dans les tas de compost standard, réduisant ainsi le besoin d'installations spécialisées.
- Les trajectoires de coûts des bioplastiques sont en baisse, sous l'effet de l'efficacité des processus et des économies d'échelle.
Ces progrès suggèrent qu'à mesure que les réserves de pétrole diminuent, les plastiques d'origine alimentaire pourraient devenir une alternative robuste et durable aux matériaux dérivés du pétrole.
Ressources supplémentaires
- AZo Journal of Materials. "Panasonic et Teijin vont développer un composé PLA résistant à la chaleur." 1er juillet 2010. Lien
- Baker, Allen et Steven Zahniser. "L'éthanol remodèle le marché du maïs." Département américain de l'Agriculture. Avril 2006. Lien
- Barnett, Ron. "Le plastique biodégradable fabriqué à partir de plantes et non de pétrole fait son apparition." Les États-Unis aujourd'hui. 26 décembre 2008. Lien
- Leader environnemental. "Augmentation de l'utilisation des bioplastiques, malgré l'économie." 3 juin 2010. Lien
- Der Hovanésien, Mara. "Je n'ai qu'un mot pour vous :les bioplastiques." Semaine des affaires. 14 août 2008. Lien
- Matériaux machinistes. «Tableau de comparaison des plastiques». Lien
- Royte, Elizabeth. «Le plastique de maïs à la rescousse». Magazine Smithsonian. Août 2006. Lien
- Blouse, Doug. "NEC développe du plastique dérivé de la noix de cajou." Actualités du design. 31 août 2010. Lien
- États-Unis Administration de l'information sur l'énergie. "Questions fréquemment posées – Pétrole brut." 7 octobre 2009. Lien