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Les bioplastiques sont-ils si fantastiques ?

Bioplastiques : quels enjeux pour la production industrielle ?

Entretien Richard Robert, journaliste et auteur
Le 2 février 2021 |
4 mins de lecture
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Bioplastiques : quels enjeux pour la production industrielle ?
Patrick Pinenq
Patrick Pinenq
chargé d’affaires (biopolymères) chez Total
Dimitri Rousseaux
Dimitri Rousseaux
docteur-ingénieur en science des matériaux chez Total
En bref
  • 360 millions de tonnes de plastiques sont produites chaque année. Les bioplastiques cherchent encore leur mise à l’échelle industrielle.
  • Total se tourne aujourd’hui vers des matières premières abondantes comme les huiles végétales, l’amidon et le sucre de canne.
  • Avec deux usines en France et en Thaïlande, Total pourrait bientôt produire 175kT de PLA par an.
  • Du point de vue du Total, il faut que les démarches soient inscrites dans une vision environnementale plus globale prenant en compte, par exemple, les analyses de cycle de vie et le recyclage du plastique.

Les bio­plas­tiques ne sont pas de sim­ples pro­duits inno­vants. Leur développe­ment traduit des échanges nou­veaux entre les grands don­neurs d’ordres et les polyméristes. La ges­tion de nou­velles matières pre­mières et l’imbrication crois­sante entre chimie et biochimie con­duisent les indus­triels à nouer des alliances. Total s’intéresse à cette réin­ven­tion d’un méti­er industriel. 

Patrick Pinenq et Dim­itri Rousseaux tra­vail­lent chez Total au développe­ment des bio­plas­tiques. Ils sont à l’interface de la R&D et des marchés, là où dans le dia­logue avec les grands don­neurs d’ordre et les alliances avec des parte­naires spé­cial­isés se réin­vente un méti­er industriel.

On voit appa­raître des plas­tiques à base de noix de coco, de cara­paces de crevettes. Com­ment un indus­triel les considère-t-il ?

Patrick Pinenq. En ter­mes sci­en­tifiques et tech­nologiques, cela peut être intéres­sant, mais d’un point de vue indus­triel ce sont la plu­part du temps des voies de niche, pour une rai­son très sim­ple : les gise­ments de matières pre­mières néces­saires ne sont pas suffisants.

Or cette ques­tion du vol­ume est cap­i­tale dans l’industrie. La pro­duc­tion mon­di­ale de plas­tiques, c’est plus de 360 mil­lions de tonnes par an, ce qui demande des matières pre­mières abon­dantes et abor­d­ables. C’est ce qui a fait la force du pétrole.

Dim­itri Rousseaux. Dès lors que l’on bas­cule sur des solu­tions biosour­cées ou biodégrad­ables, si l’on veut qu’elles aient un impact il faut leur assur­er des vol­umes suff­isants, sans quoi la pro­duc­tion restera mar­ginale. Il est vrai que la pro­duc­tion de bio­plas­tique nous amène à tra­vailler avec des procédés du secteur des biotech­nolo­gies, et donc à repenser les tailles d’unité de pro­duc­tion : des clus­ters peu­vent être plus per­ti­nents qu’une usine géante.

Mais l’enjeu reste d’insérer ces nou­veaux polymères dans l’économie réelle. C’est pourquoi les prin­ci­pales matières pre­mières envis­agées aujourd’hui sont celles disponibles dans des vol­umes suff­isants comme les huiles végé­tales, le sucre et l’amidon. Le but est d’assurer une pro­duc­tion à l’échelle indus­trielle de plusieurs cen­taines de mil­liers de tonnes. C’est ce que fait Total en dévelop­pant une 2ème usine de PLA à Grand­puits en Seine-et-Marne, dont les 100kT de capac­ité s’ajouteront aux 75kT de son unité en Thai­lande, per­me­t­tant ain­si à Total Cor­bion PLA de devenir le pre­mier pro­duc­teur mon­di­al de PLA. 

Est-ce que cela représente un sur­coût sig­ni­fi­catif par rap­port au pétrole ? 

Patrick Pinenq. Oui, ce sont des matières pre­mières qui coû­tent plus cher. Mais ici il y a deux élé­ments à pren­dre en compte. Tout d’abord, dans un pro­duit final (con­tenant et con­tenu), comme un pot de yaourt par exem­ple, les matières pre­mières plas­tiques ne représen­tent que quelques pour­cents des coûts com­plets. La ques­tion du sur­coût ne se résume pas à celui des intrants. Il y a aus­si des tech­nolo­gies nou­velles, des com­pé­tences, des investisse­ments qui ren­dent le bio­plas­tique plus cher. Ces pro­jets doivent se con­stru­ire avec une écoute atten­tive des clients fin­aux qui devront en sup­port­er le surcoût.

Le développe­ment de nou­veaux polymères doit s’accompagner d’un impact réduit des plas­tiques sur l’environnement. Cette ques­tion est portée par l’ensemble des acteurs de la chaîne. Elle exige une con­cer­ta­tion entre l’aval et l’amont de la chaîne de valeur plas­tique. Dès lors que les clients fin­aux sont oblig­és de s’intéresser de près à la fin de vie, ils s’intéressent aus­si davan­tage aux per­for­mances et à l’origine des plas­tiques que nous dévelop­pons pour eux.

En 2019, Total s’associait entre autres avec Mars et Nestlé pour dévelop­per le recy­clage chim­ique en France. Et en octo­bre 2020, Total a annon­cé la con­struc­tion de la pre­mière usine de recy­clage chim­ique en France avec Plas­tic Ener­gy. Usine dont la mise en ser­vice est prévue en 2023 avec une capac­ité de traite­ment de 15 000 T/an de déchets plas­tiques. Total, L’Oréal et Lan­za­t­e­ch vien­nent égale­ment de ren­dre publique une pre­mière mon­di­ale : la pro­duc­tion d’un fla­con cos­mé­tique plas­tique conçu à par­tir d’émissions indus­trielles de car­bone (rejets gazeux d’aciéries dans le cas présent). C’est emblé­ma­tique du souci pour l’amont et l’aval qui mar­que désor­mais tous les acteurs de la chaîne. 

Le méti­er des polyméristes évolue donc de façon significative ? 

Dim­itri Rousseaux. D’une part nous sommes amenés, dès la phase de développe­ment, à con­sid­ér­er une gamme plus large de per­for­mances de nos pro­duits en y inté­grant la notion de dura­bil­ité dont fait par­tie leur bilan car­bone. Toute solu­tion doit donc faire l’objet d’une analyse de cycle de vie afin de pou­voir garan­tir sa per­ti­nence envi­ron­nemen­tale et éviter les fauss­es bonnes idées. 

Nous avons pour cela dans nos équipes des spé­cial­istes de l’analyse du cycle de vie. D’autre part, notre indus­trie est aus­si amenée à pass­er des alliances avec divers acteurs de la chaîne de valeur pour dévelop­per des syn­er­gies. Nous élar­gis­sons nos domaines de com­pé­tences R&D au-delà des activ­ités his­toriques puisque nous avons main­tenant acquis une cer­taine exper­tise en biotech­nolo­gie. Nous avons égale­ment des lab­o­ra­toires et des col­lab­o­ra­tions stratégiques dans ce domaine. La R&D est au cœur des trans­for­ma­tions en cours.