16 Aug 2019
Le terme « plastique » provient du mot grec « plastikos », qui signifie prêt à être moulé, et désigne en fait une large gamme de matériaux de synthèse. Le plupart des plastiques sont des polymères. Ces derniers sont composés de petites molécules organiques qui se lient entre elles pour former de longues chaînes. Les propriétés finales de tout polymère, comme la résistance à la chaleur, sa malléabilité ou son élasticité, dépendent de la composition chimique des unités de base, les monomères, ainsi que de la longueur des chaînes polymères et de la façon dont ces chaînes interagissent les unes avec les autres.
Le polyéthylène téréphtalate ou PET, qui est une sorte de polyester, est un des plastiques les plus fabriqués dans le monde. Ce polymère est utilisé sous ses différentes formes pour produire un très large éventail de biens et, en particulier, pour l’emballage alimentaire. Nous connaissons tous les noms de nombreux autres plastiques courants comme le polystyrène et le PVC (chlorure de polyvinyle).
La majeure partie des plastiques fabriqués aujourd’hui le sont à partir de combustibles fossiles comme le pétrole brut et le charbon, mais de récentes avancées scientifiques permettent désormais de fabriquer des plastiques à partir de sources durables dérivées de végétaux ou de matières premières comme notamment la canne à sucre, l’amidon de pomme de terre, la cellulose (bois), le maïs, le soja, les huiles végétales usées et d’autres déchets agricoles et alimentaires. Les ingénieurs chimiques et de procédés du monde entier développent actuellement des méthodes pour produire des polymères et des plastiques biosourcés en mesure de remplacer les matériaux obtenus à partir de combustibles fossiles. Aujourd’hui, de nombreux polymères qui peuvent être fabriqués à partir de matières premières renouvelables ont des propriétés identiques à leurs homologues dérivés de combustibles fossiles et sont souvent entièrement biodégradables et recyclables.
Les entreprises du secondaire, les scientifiques spécialisés dans les matériaux et les groupes privés et publics exploitent les développements de la biotechnologie « blanche » ou industrielle, pour optimiser les procédés qui peuvent être utilisés pour mettre au point des méthodes écoénergétiques et économes en ressources pour la fabrication de bioplastiques durables, plus écologiques.
Voici quelques exemples :
D’après des estimations récentes, si les bioplastiques ne représentent actuellement que 1 % du total des plastiques produits chaque année dans le monde2, la capacité de production de ces matériaux augmente et le marché global des biopolymères et des matières bioplastiques, qui était de près de 6,95 milliards de dollars en 2018, devrait atteindre 14,92 milliards de dollars en 20233.
Le financement public est capital pour soutenir l’innovation dans ce domaine. Fin 2018, le gouvernement britannique a débloqué 60 millions de livres Sterling pour soutenir le développement de méthodes durables pour convertir les déchets agricoles, alimentaires et industriels en emballages respectueux de l’environnement4. L’UE finance de manière similaire toute une gamme d’initiatives, notamment le développement de procédés permettant de transformer les déchets de la canne à sucre en biopolymères pour des applications ignifuges, et des bioplastiques qui peuvent être utilisés pour fabriquer des emballages alimentaires 100 % compostables5.
Les nouveaux procédés permettant de transformer la biomasse en biopolymères et bioplastiques reposent sur des technologies et des équipements de procédé efficaces et fiables. En sa qualité de leader mondial des biotechnologies blanches, GEA est à l’avant-garde dans ce domaine. Notre groupe travaille dans le secteur des bioplastiques depuis plus de dix ans. Nous développons, testons et perfectionnons des équipements et des technologies qui permettent à l’industrie de transformer les procédés de recherche et développement et pilotes en flux de fabrication commerciale viables.
Les spécialistes de GEA possèdent une grande maîtrise des principales étapes de fabrication, notamment de l’utilisation de composés semi-finis biosourcés tels que l’acide succinique, qui offrent des voies alternatives pour la fabrication de bioplastiques. Un autre exemple est la production d’acide lactique à partir de sources végétales. L’acide lactique est utilisé pour fabriquer de l'acide polylactique (PLA), qui est un polymère durable biodégradable qui peut remplacer le PET et un des bioplastiques les plus fabriqués dans le monde aujourd’hui.
Les ingénieurs de GEA peuvent concevoir sur mesure des systèmes pour les phases de procédé en amont et en aval de la fabrication des produits semi-finis et des biopolymères. La gamme de GEA comprend des solutions pour la fermentation et la séparation de la biomasse utilisant des centrifugeuses ou la filtration membranaire, des technologies de purification par distillation et de cristallisation par fusion, et des procédés en aval tels que ceux de concentration, cristallisation et séchage du produit final.
GEA participe également à l’initiative PRODIAS financée à hauteur de 14 millions d’euros par l’UE, grâce à laquelle huit entreprises travaillent à travers l’Europe pour mettre au point des technologies durables qui réduisent les coûts de production des solutions renouvelables appelées à remplacer les produits issus de ressources fossiles6.
Plus important encore, GEA travaille avec les entreprises pour résoudre les difficultés des procédés, améliorer l’efficacité et contribuer à transformer des concepts innovants en procédés industriels viables pour la fabrication de bioplastiques et d’autres produits biosourcés. Chaque solution est conçue pour aider à économiser l’énergie et l’eau, recycler la chaleur dégagée et réduire les déchets et les émissions lorsque cela est possible, pour que les procédés durables soient mis en œuvre en utilisant des technologies durables.