Polymères biosourcés

La branche des polymères d'origine biologique est un domaine dynamique et polyvalent, qui a atteint des stades de développement allant de la recherche à l'adoption initiale par le marché, en passant par des plastiques performants établis à long terme, tels que les cellulosiques ou le nylon.

De la biomasse aux polymères

Aujourd'hui, les polymères biosourcés sont largement répandus et faciles à obtenir. Plus de 250 entreprises réparties sur 360 sites dans le monde sont impliquées dans la production de polymères biosourcés et représentent ± 3 % de la production totale de polymères de construction.

Le développement le plus dynamique est prévu pour les biopolymères "drop-in", qui sont chimiquement identiques à leurs homologues pétrochimiques mais au moins partiellement dérivés de la biomasse. Le fer de lance de ce groupe est le PET partiellement biosourcé (Bio-PET), qui utilise du bioéthanol provenant de la canne à sucre.

Les polyoléfines biosourcées comme le PE et le PP, également basées sur le bioéthanol, viennent en deuxième position dans ce groupe.

De nouveaux polymères biosourcés se développent activement, tels que le PLA et le PHA, dont la production mondiale a plus que quadruplé en moins de 10 ans.

Un certain nombre de facteurs influencent le taux de croissance de la branche des polymères d'origine biologique. Ces facteurs comprennent la politique des États, la technologie, le coût des matières premières, la concurrence (biomasse contre combustibles fossiles), les prix du pétrole brut et l'acceptation par les consommateurs.

Le plastique biosourcé peut être divisé en trois groupes principaux :

- les bio-plastiques qui sont basés sur des ressources renouvelables et qui sont biodégradables, comme les plastiques d'amidon, les polymères de cellulose, les protéines, les plastiques de lignine et de chitosane, l'acide polylactique (PLA), les polyhydroxy-alcanoates (PHA), mais aussi les polyhydroxybutyrates (PHB), le polyhydroxyvalérate (PHV) et leurs copolymères à des pourcentages différents (PHBV) ; cette classe comprend désormais des polymères tels que le PVC, le PE, le PP, le PET, le nylon et les polyamides (PA), appelés bio-plastiques parce que les monomères de départ peuvent être obtenus à partir de ressources biologiques ;

- les bio-plastiques basés sur des ressources pétrolières, qui sont 100% biodégradables, comme le polycaprolactone (PCL), le polybutylène succinate (PBS), le polybutylène adipate (PBA) et ses copolymères avec des polyesters synthétiques comme le polybutylène adipate-teréphtalate (PBAT) et l'alcool polyvinylique (PVOH) ;

- les bio-plastiques obtenus en utilisant des monomères provenant de ressources biologiques et pétrolières mixtes, comme les polyesters obtenus avec de l'acide téréphtalique dérivé du pétrole et de l'éthanol, du 1,4-butanediol et du 1,3-propanediol dérivés de ressources biologiques, tels que le polybutylène téréphtalate (PBT), le polytriméthylène téréphtalate (PTT), le polyéthylène-co-isorbite téréphtalate (PEIT), le polyuréthane (PUR) et les résines époxydiques (plastique thermodurci).


Le principal domaine d'application des plastiques biosourcés est l'emballage (souple et rigide), qui représente plus de 50 % de la production de plastiques biosourcés, suivi par le textile, les biens de consommation, l'agriculture et l'horticulture, l'automobile et les biens de transport, les revêtements et les adhésifs, les bâtiments et la construction, l'électricité et l'électronique, et les jouets.