La production mondiale de bioplastiques est en hausse et 'offre ne cesse de s’étoffer. Exemple parmi d’autres, lors du salon K 2022, le japonais Kuraray présentait un copolymère d’éthylène-alcool vinylique (EVOH), contenant de l’éthylène issu de ressources renouvelables. Dernièrement, c’est Arkema qui annonçait le lancement d’une nouvelle gamme de monomères acryliques et d’additifs et de résines acryliques de spécialité bio-attribués. Tandis que du côté de l'étang de Berre (13), la PME Eranova
s'attèle par ailleurs à transformer les algues d'échouage en granulés bioplastiques… « L'emploi de bioplastiques doit être considéré comme une alternative supplémentaire au plastique vierge d'origine fossile, s'intégrant comme le recyclage dans l'économie circulaire. Cette brique additionnelle est surtout préconisée pour substituer les polymères de commodités, le polystyrène ou encore l'ABS et n'ont pas vocation à remplacer tous les pétrosourcés » , rappelle Sébastien Bressan, directeur commercial de K.D. Feddersen, exposant à la K 2022. Les innovations émergent ici et là malgré la défiance de l'Europe, en tout cas pour l'emballage. En janvier, on se souvient de la technologie développée par Anellotech pour produire un PET à partir de ressources végétales, copeaux de bois et mélasse.« Après une première génération issue de la biomasse alimentaire comme le glucose de canne à sucre, l'amidon ou les huiles végétales, les bioplastiques utilisent pour leur deuxième génération la biomasse non alimentaire tels que les coproduits lignocellulosiques, et pour leur troisième les cultures hors-sol à base de micro-organismes, se prévalant d'une plus-value environnementale. Même si les plus gros volumes restent concentrés sur le premier pan, la tendance se dirige vers les deuxièmes et troisièmes générations, davantage produites sur le continent européen », détaille Valentin Thoury, responsable adjoint du service Développement matériaux chez IPC. Face à la multiplication de l'offre, les plasturgistes peinent parfois à s'y retrouver. La décision de se tourner vers les bioplastiques, et sur une gamme en particulier, est une décision stratégique, impactant directement la rentabilité. Elle doit être prise en tenant compte d'un ensemble de paramètres.
Une décision à critères multiples
Le cahier des charges constitue le point de départ de la réflexion. « Les bioplastiques sont particulièrement utilisés dans l'emballage souple et rigide, la vaisselle réutilisable, les films agricoles… L'automobile peut y avoir recours, employant du PP chargé en fibre de lin, de chanvre ou de bois, ou du PLA » , illustre Sébastien Bressan. Tout dépend du projet, des propriétés techniques attendues, des marchés visés et de la réglementation en vigueur, des contraintes économiques… L'ACV du produit final peut entrer en ligne de compte, amenant les industriels à regarder de plus près l'origine et la fin de vie des matières utilisées.
« On ressent un réel dynamisme de la part des producteurs de publier l'impact carbone de leurs matières. Selon les gammes, ils n'ont pas le même recul ni les mêmes données disponibles, en manquant par exemple pour mesurer le bilan carbone des matières bio-attribuées » , considère Sébastien Moussard, chef de projet Ressources performance industrielle chez Polyvia. L'intégration de bioplas-tiques peut ainsi être un moyen de réduire l'impact environnemental d'un produit. « Les bioplastiques bio-sourcés non biodégradables, comme le polyamide à partir d'huile de ricin, se prévalent de propriétés similaires à la matière d'origine fossile et n'altèrent pas la recyclabilité. Les bioplas-tiques biosourcées et biodégradables vont se justifier pour les sacs de fruits et légumes, mais vont se heurter pour les bouteilles et les flacons à des contraintes de recyclabilité, au moins jusqu'à ce que le compostage parvienne à s'industrialiser , » détaille Sébastien Moussard. Certaines fibres peuvent ainsi permettre de capter une ressource régionale, voire locale; comme la fibre de lin dont la France est le premier producteur au monde ou la fibre de chanvre sur laquelle le pays est également très bien positionné, se targuant d'être le leader européen. La disponibilité de la matière est un critère qui doit avoir son incidence dans la sélection finale; certaines références étant soumises à de fortes distorsions conjoncturelles et/ou offrant un volume encore faible du fait de la jeunesse de la filière. « Cela reste difficile de s'approvisionner en PEF (polyéthylène furanoate), une nouvelle matière biosourcée à bonnes propriétés barrière au CO2 et à l'oxygène qui pourrait remplacer le PET, mais qui reste encore pour l'instant à l'échelle R&D. En revanche, des volumes plus conséquents de bioplastiques à base de PLA, PBS, PBAT ou amidon sont disponibles sur le marché » , renseigne Valentin Thoury.
Des barrières persistantes à l'entrée ?
Les fabricants et chimistes redimensionnent justement leur capacité de production à la hausse pour satisfaire aux demandes latentes et sécuriser les approvisionnements de leurs clients. Arkema prévoit par exemple d'augmenter sa production mondiale d'élastomères Pebax, fabriqués à partir de graines de ricin, de 25 %. Avantium devrait ouvrir son usine de Delfzijl (Pays-Bas) en 2024 pour produire 5 000 tonnes annuelles d'acide furane dicarboxylique (FDCA), composant principal du polyéthylène furanoate (PEF), issu à 100 % de sucres d'origine végétale. L'usine de TotalE-nergies Corbion à Rayong (Thaïlande) produit 75 000 tonnes de PLA par an. L'entreprise prévoit d'en ouvrir une seconde cette fois en France, à Grandpuits (Seine-et-Marne).
Point de vue prix, les bioplastiques restent globalement plus onéreux compte tenu des volumes, freinant parfois encore leur emploi. « Ils sont de 2 à 5 fois plus chers qu'une matière pétrosourcée. Compter entre 2 et 5 euros le kilo pour du PLA, jusqu'à 25 euros pour du polyamide biosourcé avec renfort » , indique Sébastien Moussard. Ils peuvent encore souffrir d'un déficit d'image par méconnaissance. Pour mieux les identifier et en apprendre davantage sur leurs spécificités individuelles, il est possible de consulter des outils comme la base de données matériaux et substances Polymeo d'IPC ou la MatériauTech de Polyvia qui se compose de plus de 1 200 démonstrateurs matières et procédés. Pour opérer le choix le plus adapté selon l'application et ses contraintes, il peut être pertinent de s'en référer à un professionnel se prévalant d'une solide expertise et de retours d'expériences.« Nous réalisons régulièrement des études de sélection de matériaux pour des industriels qui en émettent la demande. Nous les accompagnons dans le prototypage et l'adaptation du process. Nous gérons des projets de R&D fondamentaux (TRL bas) pour adapter les biodégradables aux exigences de la plasturgie. Nous accompagnons aussi les industriels dans des projets à TRL beaucoup plus avancés ; il s'agit d'essais très appliqués visant à intégrer les biodégradables dans les produits et les ateliers de production de nos bénéficiaires/clients » , avance Valentin Thoury. S'orienter vers un bioplastique est un choix qui doit être mesuré et averti.
