BIOPLASTIQUE

A) Dégradation

Nous pouvons dire que le bioplastique impose beaucoup d'avantage comparée au plastique normale dont la durée de décomposition fait partie.

Le bioplastiques est constituée des produits fabriqués à base de matières premières renouvelables, et qui sont d'origine végétale à au moins 40%. Ces produits peuvent être biodégradables ou non, c’est l’origine de leur matière première qui leur confère le terme bioplastiques. D'après la norme NF EN 13432 qui est une norme européenne relative aux emballages et déchets d'emballage pour qu’un matériau soit considéré biodégradable celui-ci doit être en mesure d'atteindre 90% de biodégradation en moins de 6 mois.

 

Un matériau est considéré comme biodégradable s'il peut se décomposer en dioxyde de carbone, en méthane, en eau, en minéraux ou en biomasse (quantité de matière organique contenue sur la terre). Les matières plastiques biodégradables doivent devenir au cours d'un certain temps de simples molécules assimilables par l'environnement sous l'action de micro-organismes, de l'humidité, de l'oxygène, de la température. (selon la norme de l'American Society of Testing and Materials (ASTM) D-5488-84d)

 

 

 

1) La fragmentabilité et l'assimilation

La biodégradation se déroule en deux phases. La première consiste en une fragmentation de la matière en de nombreux morceaux (fragments) beaucoup plus petites et la deuxième est constituée d'une assimilation de ces fragments par des micro-organismes ou on obtient la formation d'eau, du CO2 non toxique pour l'environnement .

 

Un bioplastique fragmentable est un bioplastique conçu pour se fragmenter sous l’action de l’environnement qui  accélère la dégradation sans l'aide des microorganismes. Il s'agit donc de processus de dégradation abiotique (qui qualifie un milieu inapte à abriter ou à voir la vie se développer), qui peuvent inclure des processus tels que :

- la dissolution dans l'eau
- la fragilisation oxydative, qui consiste en un vieillissement par la chaleur
- la fragilisation photolytique, qui consiste en un vieillissement par les UV

 

Puis un matériau biodégradable n'est donc pas un matériau à durée de vie limitée mais un matériau qui peut être digéré par les micro-organismes du sol.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) La compostabilité

Les plastiques biodégradables produits à partir de polymères d'origine renouvelable sont aussi compostables (dégradables aboutissant à un compost). Un plastique compostable:

 

*Ne doit produire aucun résidu toxique, de façon à ce que la culture de plantes y soit possible.  *Doit se décomposer en matières  organiques telles : la dioxine de carbone,  l’eau et des résidus biologiques qui se  décomposent au même rythme que la  cellulose (papier).  Doit se désintégrer complètement et être  impossible à distinguer dans le compost,  c’est-à-dire ne laisser aucune trace visible. ''Un matériau qui est effectivement biodégradable n'est pas nécessairement compostable car il doit également se désintégrer pendant un cycle de compostage d'une durée de 3 mois'' (La norme NF EN 13432 qui est une norme européenne relative aux emballages et déchets d'emballage).

 

 

 

3) Les types de plastiques

Les bioplastiques doivent répondre aux exigences de performance, en termes de fonctionnalités et de propriétés. C'est pour cela que de nombreux plastiques biodégradables contiennent des polymères d'origine naturelle et synthétique, afin de pouvoir répondre aux exigences fonctionnelles mercantiles. Il est également retrouvé de nombreux polymères biodégradables qui sont en réalité fragmentables, hydro-biodégradables (dégradables dans l'eau) ou photo-biodégradables (dégradable par l'action du soleil).

 

Le plastique biofragmentable

Ces matériaux sont constitués d'un mélange de polymères synthétiques de type polyéthylène et d'additifs minéraux ou végétaux.

La dégradation de ces plastiques se fait sous forme d'une fragmentation sous l'effet des UV, de la température ou de l'humidité. Ces matériaux ne sont donc ni biodégradables, ni compostables. Le terme bio-fragmentable est pourtant fréquemment employé et parfois de façon abusive pour qualifier les matières plastiques additivées.

 

Le plastique oxo-biodégradable

Parfois appelé oxo-biodégradable pour souligner un caractère de « biodégradabilité », ces matériaux sont des thermoplastiques additivés qui est le seul capable de se dégrader dans l'environnement et notamment en cas d'abandon, et aussi s'il est enterré. Sa dégradation ne nécessite pas l'intervention de micro-organismes mais la chaleur et l'intervention des rayons UV. Un additif est introduit dans le plastique lors de sa fabrication, qui va modifier son comportement et permettre de le dégrader.

 

Le plastique photo-dégradable

C'est un plastique dégradable sous l'effet des rayons ultraviolets (UV): la matière se fragmente en minuscules particules. En effet, l'énergie solaire est absorbée pour rompre les chaînes polymères.

Cette sorte de bioplastique ne se dégrade pas dans les sols.

 

 

Le plastique hydro-biodégradable

Ce plastique se dégrade par hydrolyse (décomposition par l'eau) et sous l'action de bactéries, champignons ou algues.

 

 

 

 

B) Les avantages et les  inconvénients

• En Europe, 25 millions de tonnes de déchets plastiques sont produits chaque année, dont seulement 20% sont recyclés. Environ 100 millions de tonnes ces déchets valorisables à l'échelle mondiale, ce qui représente un gisement considérable de ressources renouvelables inexploitées et une manne évaluée à 100 milliards de dollars (estimation 2014).Les bioplastiques permettent de limiter le recours aux matières fossiles.

 

• Pendant la production de l'utilisation de chaleur est beaucoup moins ce qui nous fait penser qu'on utilise moins de l'énergie, néanmoins c'est  l'inverse. L'utilisation des sources de l'énergie est beaucoup plus élevée. D'autre part pour augmenter la rentabilité de la production de bioplastiques, certaines entreprises utilisent des combustibles fossiles (pétroles et dérivés) comme source d’énergie, alors que l'idée principale était aussi de diminuer l'utilisions des ressources pétrolières. Cependant, la quantité d'énergie non-renouvelable et les dégagements de CO2 produits sont bien inférieurs lors de la production des produits bioplastique, offrant un réel impact environnemental.

 

• Malgré tous ces avantages, il faut toutefois souligner que les bioplastiques ne sont pas forcément produits à partir de biomatériaux, tels que les plantes. En effet, plusieurs types de bioplastiques sont fabriqués à partir de produits pétroliers, tout comme le plastique ordinaire et ne seront donc pas une véritable alternative aux sacs non dégradables en cas de pénurie pétrolière. Tous les bioplastiques ne sont pas assimilables par les sols car pas totalement dégradables (comme le bio-fragmentable): des résidus restent donc dans la nature et polluent les sols.

 

• Le besoin en eau est assez grand dans ce domaine, même si les agriculteurs gagneront plus le  maïs représente une importante partie de la production de bioplastiques à partir d’amidon, et demande des volumes d'eau très importants : 2.500m3 d’eau par an contre 120 m3 pour une famille française.

 

• Les bioplastiques commercialisés contiennent entre 30 et 100 % de ressources renouvelables.                                                                   Cependant, les bioplastiques disponibles sur le marché sont de 20 à 30 % plus chers que les plastiques d'origine pétrochimique.

 

 

Ces matériaux sont souvent à base d'amidon (polymère abondant, le moins cher et facilement transformable). Dans le domaine de l'emballage (90% de l’activité), l'usage des bioplastiques reste limité.

 

Pour résumer nous pouvons dire que la consommation de surface et d’énergie ne semble pas démesurée, la pollution liée aux nitrates peut devenir problématique. De même, l’utilisation de grandes quantités d’eau alors que cette ressource est en phase de raréfaction pose problème. En outre il est aussi nécessaire de penser aux dépenses financières selon aussi l'état du pays car ce changement coutera beaucoup plus cher

 

(Cette partie sera developpé a l'oral)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C) Les lieux d'utilisation des bio polymères

Les bio polymères sont également utilisés pour des applications  dans le secteur de l’industrie automobile, l’électronique ou encore dans la construction.  

 

 

 

 

 

 

 

 

Particules : très petite partie de quelque chose.

 

Abiotique : il désigner un processus qui n’implique aucune réaction biologique.

 

Fragments : morceau d'une chose brisée ou déchirée, débris.

 

Microorganismes : être vivant microscopique tel que les bactéries, les virus, les champignons unicellulaires (levures), et les protistes.