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Enquête

Les plastiques vont du pétrole aux champs avec l'acide polylactique

Tiziano Polito
Bien connu des transformateurs de matières plastiques mais encore très mal perçu par les autres acteurs de la filière de l'emballage et du conditionnement, l'acide polylactique (PLA) est un matériau biodégradable issu de l'agriculture. Compostable et candidat de la plasturgie au développement durable, le PLA s'affirme aujourd'hui mature sur le plan industriel.

Le PLA : kézako ? Plus pour longtemps ! L'acide polylactique (PLA) commence enfin à sortir du domaine réservé des spécialistes. En partenariat avec le laboratoire de microbiologie de l'Institut de recherche pour le développement (IRD) de Marseille (Bouches-du-Rhône), Episucres (Lire 603) a mis au point un procédé de fermentation qui, à l'aide d'une bactérie, transforme le saccharose, l'un des composants de base du sucre, en acide L(+) lactique. Tout l'intérêt de cet acide réside dans le fait qu'une fois polymérisé, il est transformé en PLA. Et le PLA est utilisé pour fabriquer des matériaux aux caractéristiques similaires à celles des polymères issus du pétrole.

L'avantage ? Ces produits sont fabriqués à partir de ressources agricoles peu coûteuses, disponibles, facilement renouvelables telles que betterave, maïs ou canne à sucre. Et surtout, ils sont biodégradables. A juste titre, Episucres, une filiale de la Société des sucreries et raffineries d'Erstein (SSRE) - à savoir le troisième pôle sucrier français - voit là une occasion de diversification.

Ressources agricoles

Le PLA pourrait constituer une matière première idéale pour fabriquer à bon compte des bâches agricoles et des emballages alimentaires. Surtout, il représenterait un nouveau débouché dans un secteur, celui de l'industrie sucrière, pénalisé par les quotas de production et confronté à une baisse chronique des prix. Mais nous n'en sommes pas là.

« Après des essais concluants, nous entamons maintenant la phase d'industrialisation, la fabrication ne pouvant commencer qu'après avoir appréhendé le process », déclare Francis Laurent, directeur technique d'Episucres, qui ne fixe pas de date quant à la commercialisation des premiers produits.

Projet utopiste ? Certainement pas. Le PLA est bel et bien une réalité à en juger par l'expérience menée par Cargill et Dow Chemicals. En 1997, ces deux géants de la chimie américaine unissaient leurs forces pour créer CargillDow Polymers (CDP), un joint-venture 50/50, basé à Minneapolis (Minnesota) aux Etats-Unis, dont l'activité est centrée sur la fabrication de polymères entièrement dérivés de ressources renouvelables. Plusieurs centaines de millions de dollars ont été investis depuis avec l'objectif, clairement affiché, de développer des produits dont le coût et les performances seraient comparables à celles des plastiques issus du pétrole afin de proposer une offre concurrente dans l'emballage et le textile.

Dimension industrielle

Le PLA est au centre du dispositif de production de l'entreprise américaine. Il est obtenu à partir d'amidon de maïs selon un procédé - baptisé NatureWorks - similaire à celui d'Episucres : fermentation d'un sucre, en l'occurrence le dextrose, création d'acide lactique et obtention d'acide polylactique modifié par polymérisation. Une première usine pilote d'une capacité de 5 000 tonnes a été construite à Minneapolis pour accompagner le démarrage du projet. Une deuxième usine plus importante (Lire Ei 6), située à Blair (Nebraska), va voir le jour. Son inauguration est d'ailleurs prévue le 2 avril prochain. Avec un débit annuel de 140 000 tonnes de granules de PLA, elle approvisionnera trois principaux marchés : les Etats-Unis, l'Europe et le Japon. En parallèle, le travail de Cargill Dow, le nouveau nom de CDP, aura surtout consisté à démontrer que le PLA constitue une alternative parfaitement industrielle aux plastiques traditionnels.

Dans le conditionnement, plusieurs applications ont déjà vu le jour dans le domaine des films bi-orientés, le thermoformage ou la fabrication de bouteilles. Elles ont abouti grâce aux partenariats développés avec des industriels comme Autobar, Bimo, Cascades, Trespaphan ou Mitsubishi.

Handicap du coût

Ainsi, Sony emballe ses mini-discs avec un film en PLA bi-orienté et McDonald's utilise, en Suède, des barquettes pour salades en PLA thermoformé valorisées d'ailleurs dans des centres de compostage créés pour l'occasion. Coca-Cola, quant à lui, a proposé des gobelets en PLA lors des derniers Jeux Olympiques d'hiver à Salt Lake City. Des applications concernent les liquides alimentaires avec le développement d'une bouteille pour eau minérale et pour le lait frais.

« Le PLA peut aisément remplacer un grand nombre de polymères utilisés dans le conditionnement comme les films en polypropylène bi-orienté (BOPP) dans l'alimentaire. Parfois il s'avère même plus intéressant - sur les plans technique et économique - que des matériaux plus coûteux comme la Cellophane. Sans oublier qu'il ne pose aucune contrainte en termes de machinabilité », observe Luc Bosiers, directeur du développement des applications dans le conditionnement rigide.

Et si, à 3,5 euros le kilo, le coût du PLA demeure l'un de ses handicaps actuels par rapport aux résines traditionnelles, il devrait pouvoir bientôt baisser en raison des effets de volume. « L'objectif est de parvenir à proposer un prix comparable à celui du polyéthylène téréphtalate (PET) dans 5 à 10 ans », note Luc Bosiers. Pour ce faire, les capacités de production seront progressivement renforcées avec la création de deux usines supplémentaires, dont une probablement en Europe. L'outil de production de Cargill Dow pourra ainsi répondre à la demande d'un marché qu'il estime à 500 000 tonnes dans les cinq prochaines années.

Mais en même temps un changement de philosophie est intervenu. « Plusieurs études nous ont fait comprendre que le marché du biodégradable, au sens strict du terme, n'offre pas de fortes perspectives de croissance. Nous souhaitons aller au-delà et parler davantage de développement durable. Et le PLA participe entièrement à ce modèle : il est fabriqué à partir de matières premières naturelles et renouvelables, son processus de production n'est pas polluant, il émet moins de gaz carbonique que les produits d'origine fossile au cours de son cycle de vie », explique Luc Bosiers.

Développement durable

Ce n'est pas pour autant que Cargill Dow se désintéresse de la valorisation. Et l'entreprise se montre ouverte : compostage, incinération propre avec récupération d'énergie et recyclage matière sont considérés comme des alternatives valables. « Nous avons appris que le label compostable n'a aucune valeur dans les pays où un système spécifique n'est pas mis en place et que, à la limite, il peut être même être contre-productif si les personnes ne peuvent pas trier leurs emballages », explique Luc Bosiers. A noter toutefois que le pouvoir calorifique inférieur (PCI) - 18,2 Mj/kg - du PLA est très moyen. Loin du polypropylène (PP) qui est à 39. Si la valorisation des emballages fabriqués à partir de PLA ne revêt pas un caractère d'urgence en raison de la faiblesse du gisement, restera à trouver une solution adaptée lorsque le problème se posera.

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