| Antoine Galandon de l’Université de Rouen (CNRS, Institutdes matériaux) et du Laboratoire de Génie des Matériaux (ESITPA) travaille sur une thèse scientifique concernant la stabilisation d’un nouveau matériau plastique totalement biodégradable issu du blé. Ce projet a été initié par les chambres d’agriculture 28 et 27, l’association de producteurs « Graine delin 28 » et la CCI 28 et il est financé par l’ANRT Ministère de laRecherche (Etat) et les deux chambres d’agriculture 28 et 27.
I. Un contexte général favorable
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Un contexte économique porteur
Face à la diminution des ressources fossiles et à la montée programmée des cours du pétrole, les agro-ressources sont une alternative à explorer tant du point de vue énergétique que de celui du remplacement de certains matériaux synthétiques.
Certains secteurs industriels ou agricoles, grands consommateurs de plastiques ou de matériaux inertes, sont en effet confrontés au lourd et coûteux problème du recyclage de leurs déchets ou de leurs produits en fin de vie. Les matériaux biodégradables se présentent alors l’avantage d’une solution écologique et économique. Les polymères synthétiques thermoplastiques comme le polypropylène, le polyéthylène ou le PVC (peu coûteux) ne sont pas biodégradables et ils dépendent des aléas des cours du pétrole.
Le marché national des matériaux biodégradables est estimé à 500 000 tonnes/an, dont plus de la moitié à destination agricole (COBIO/ P.Feuilloley – 22/04/1999). Il représente ainsi 10 à 15% de la production totaledes matières plastiques de synthèse en France.
Les besoins exprimés par les plasturgistes et le COBIO (ComitéFrançais pour la Biodégradabilité) correspondent à 300 000 tonnes d’extraits defarines, pour une surface agricole utile de 50 000 ha de céréales industrielles. Les matériaux issus des ressources agricoles permettraient à l’agriculture, dont les débouchés actuels sont essentiellement l’agroalimentaire, de se diversifier vers une agriculture destinée à l’industrie non alimentaire notamment sur les terres en jachère.
Face à ces agro-matériaux déjà présents sur un marché enpleine expansion, les matériaux obtenus directement à partir d’extraits de blé (sans extraction préalable de l’amidon) devraient permettre de réduire les coûts de production par rapport aux matériaux biodégradables à base d’amidon.
L’Eure-et-Loir est particulièrement bien positionné pour répondre à ce challenge car les agro-ressources sont très présentes (céréales,oléoprotéagineux, plantes à fibres…). De plus, les secteurs industriels forts des deux départements se prêtent idéalement à l’utilisation des agro-matériaux (plasturgie, emballage…).
La mission conjointe CCI – Chambre d’Agricultured’Eure-et-Loir sur ce sujet montre clairement que l’élaboration denouveaux matériaux biodégradables (qui s’inscrit dans une logique de procédésintégrés, depuis la plante entière jusqu’au produit souhaité par l’industriel) résulte des demandes émergentes d’industriels locaux, avec un potentiel remarquable en termes de valeur ajoutée et d’emplois.
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Contexte environnemental : des pressions réglementaires de plus en plus fortes
La démarche proposée dans le cadre de ce travail est uneréponse concrète à la nécessité de développement durable. Utilisés afin deréduire les déchets agricoles industriels et urbains (600 MT/an, ADEME), ces matériaux se comporteraient comme un déchet organique à durée de vie maîtrisée.
Les pressions réglementaires poussent les acteurs économiques à prendre en compte le recyclage et la biodégradabilité des déchets plastiques, dont l’importance va augmenter considérablement dans les années à venir.
Ainsi, le décret n°98-638 du 20 Juillet 1998 relatif à "la prise en compte des exigences liées à l'environnement dans la conception et la fabrication des emballages" exprime dans son article 3, la volonté d'obtenir une incidence minimale de leurs résidus ainsi que leur élimination de l'environnement. L'attrait pour ces nouveaux matériaux biodégradables a même suscité la création d'une norme française EN 13432 (2000) qui détermine les exigences relatives aux matériaux valorisés par le compostage et la biodégradation. Elle définit également les qualités que doivent posséder les matériaux pour être qualifiés de"biodégradables". Un rapport récent de l’ADEME annonce d’ailleurs que l’utilisation d’agro-matériaux dans le domaine de l’emballage a un effet positif car :
- Réduction de l’effet de serre : l’utilisation de polymères d’origine végétale en substitution aux polymères d’origine pétrolière permet d’éviterl’émission de 50 à 75% de gaz carbonique (CO2).
- Biodégradabilité complète.
- Toxicité sur l’homme considérablement réduite.
II. Démarche et projet
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La volonté de la Chambre d’agriculture d’Eure-et-Loir
Le développement et la stabilisation d’un nouveau matériau plastique totalement biodégradable issu du blé nécessite un travail de recherche important. La mutualisation de l’effort de financement et l’association de deux laboratoires complémentaires dans le domaine des matériaux (formulation et évaluation) doivent permettre d’obtenir des résultats rapidement. Il est à noter que les aspects économiques ont été intégrés en amont de manière à produire des matériaux compétitifs.
Les résultats et les matériaux obtenus seront ensuite présentés, avec l’aide des Chambres de Commerce et d’Industrie, à des industriels locaux qui pourront développer leurs propres applications et ainsi se positionner sur de nouveaux marchés créateurs de profits et d’emplois. Parmi les exemples d’applications visées, on peut citer: les emballages alimentaires,le conditionnement de produits biodégradables, les sacs de caisse réutilisables biodégradables…
Ces recherches visent, de manière générale, à créer de nouveaux débouchés non alimentaires et à mieux valoriser les productions agricoles locales. Elles ont aussi pour but de pérenniser des cultures plusspécialisées, telles que le lin oléagineux.
Ainsi, l’association de producteurs « Graine de lin28 » a été constituée afin de travailler sur ces valorisations. La Chambre d’agricultured’Eure-et-Loir travaille depuis plusieurs mois à la valorisation des pailles de lin oléagineux, dont les fibres peuvent présenter des atouts à valoriser dans l’industrie : plasturgie (matériaux composites), industrie du bâtiment (construction, isolation…), aménagement paysager, etc.
Parallèlement, elle étend ses recherches aux bioproduitsissus de céréales (pour le remplacement des plastiques par des matériauxrenouvelables) et promeut le développement des biocombustibles (bois, plantesdédiées, céréales, pailles, issus de céréales…) au sein des collectivités et des entreprises d’Eure-et-Loir. Elle a d’ailleurs participé à l’organisation du colloque « Bioproduits et développement durable » qui s’est tenu à Chartres en septembre 2005.
Enfin, la Chambre d’agriculture d’Eure-et-Loir a embauché conjointementavec la Chambre de Commerce et d’Industrie d’Eure-et-Loir, un Chargé de mission Bioproduits et Biomatériaux dont la mission est de favoriser l’émergence de filières de valorisation des agro-ressources pour des applications industrielles sur le département. Cette collaboration inter consulaire permet de mettre en relation le monde agricole fournisseur d’agro-ressources et le monde industriel potentiellement utilisateur.
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Un projet scientifique pour des résultats concrets
Le développement de matériaux thermoplastiques biodégradables passe par la formulation d’un agro-liant qui pourra ensuite être optimisée pour les différentes applications industrielles visées.
Cet agro-liant est obtenu par différents procédés qu’il convient d’étudier. La compréhension des phénomènes physico-chimiques et mécaniques mis en jeux permettront d’en optimiser la production et d’évaluerles applications industrielles de ces matériaux.
Un travail conséquent sera mené afin d’adapter la biodégradabilité des matériaux en fonction de l’application : notion de biodégradabilité contrôlée.
Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse scientifique devrait permettre de développer un bioplastique biodégradable trouvant des applications dans différents secteurs industriels en exclusivité pour les départements d’Eure-et-Loir et de l’Eure.
Des secteurs comme la plasturgie ou l’emballage sontclairement visés. Les retombés économiques intéressent non seulement les producteurs locaux des agro-ressources nécessaires à un tel projet, mais aussi les industriels locaux qui, par cette innovation, pourront maintenir ou accroitre leurs parts de marché, synonymes de profits et d’emplois.
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