Top 10 des substituts écologiques du plastique

En 1907, Leo Baekeland a inventé un nouveau matériau, la bakélit , qui était le premier vrai plastique synthétique, composé de molécules introuvables dans le monde naturel. C’était une percée incroyable. La bakélite était durable et résistante à la chaleur et pouvait être moulée dans presque toutes les formes. Les gens l’appelaient “le matériau aux mille usages”.

Cela s’est avéré être un euphémisme. Aujourd’hui, les plastiques sont l’une des pierres angulaires de la civilisation technologique moderne – robustes, flexibles, durables, résistants à la corrosion et apparemment infiniment polyvalents. Des objets en plastique sont tout autour de nous, des contenants de nourriture et des bouteilles de lait et de soda que nous achetons au supermarché, aux comptoirs de nos cuisines et aux revêtements de nos casseroles. Nous portons des vêtements fabriqués à partir de fibres plastiques, nous nous asseyons sur des chaises en plastique et nous voyageons dans des automobiles, des trains et des avions contenant des pièces en plastique. Les plastiques sont même devenus un matériau de construction important, utilisé dans tout, des panneaux muraux isolés aux cadres de fenêtres. Nous continuons à trouver de nouvelles utilisations du plastique tout le temps.

Notre dépendance vis-à-vis du plastique a également un inconvénient de plus en plus grave, car nous en fabriquons tellement et en jetons une grande partie. Sur les 9,1 milliards de tonnes (8,3 milliards de tonnes métriques) de plastique que le monde produit depuis 1950, 6,9 milliards de tonnes (6,3 milliards de tonnes métriques) sont devenues des déchets, dont 9% seulement ont été recyclés. Le reste se retrouve dans des décharges et dans les océans du monde, où la pollution par le plastique ravage la faune et la vaisselle sur les plages. Environ 40 pour cent des déchets sont des emballages jetés.

Mais il existe un moyen de résoudre ce problème, car il existe des alternatives plus écologiques aux plastiques. En voici 10.

 

10: Verre

Il était une fois les mamans et les laitiers remplis de bouteilles de lait. Maintenant, regardez autour de votre cuisine et vous verrez probablement de nombreux plastiques – bouteilles d’eau, bouteilles de soda, récipients de stockage de nourriture. Les temps ont changé.

Parfois, remonter le temps est une bonne chose. Contrairement au plastique, qui est souvent dérivé de combustibles fossiles , le verre est fabriqué à partir de sable. Cette ressource renouvelable ne contient pas de produits chimiques qui peuvent s’infiltrer dans votre nourriture ou votre corps. Et il est facilement recyclé – que vous jetiez des bouteilles dans votre bac de recyclage pour les transformer en nouvelles bouteilles ou que vous réutilisiez des bocaux en verre pour stocker les restes. Bien sûr, le verre peut se briser s’il tombe, mais il ne fondra pas dans votre micro – ondes .

Les bouteilles et les bocaux en verre sont potentiellement recyclables à 100% et le verre qu’ils contiennent peut être réutilisé à l’infini, sans aucune perte de qualité et de pureté. Les fabricants de verre apprécient le verre recyclé, car lorsqu’il est utilisé comme ingrédient dans la fabrication du nouveau verre, il nécessite moins d’énergie dans les fours. Les fabricants de conteneurs et l’industrie de la fibre de verre (qui utilise également du verre recyclé) achètent ensemble 3,35 millions de tonnes (3,03 millions de tonnes métriques) de verre recyclé chaque année.

Mais nous pourrions faire un bien meilleur travail de recyclage du verre. En 2015, l’année la plus récente pour laquelle l’ Association américaine de protection de l’environnement (EPA) dispose de statistiques , les Américains n’ont recyclé que 26,4% des récipients en verre qu’ils utilisaient.

 

9: Sacs à provisions réutilisables

Lorsque les sacs en plastique sont apparus pour la première fois, nous avions le choix: papier ou plastique. Aujourd’hui, tout est en plastique. Et si vous n’êtes pas cette personne hypervigilante à la caisse, vous vous retrouverez à la maison avec un sac pour chaque article.

En fait, il est difficile de faire un achat sans qu’il soit rapidement jeté dans le plastique. Pas étonnant que les sacs en plastique semblent omniprésents. Les États-Unis ont produit un étonnant 4,13 millions de tonnes (3,75 millions de tonnes métriques) de sacs en plastique en 2015, l’année la plus récente pour laquelle des données sont disponibles, et seulement 530 000 tonnes (481 000 tonnes métriques) de ces sacs ont été recyclées . Les autres finissent par devenir des déchets dans les villes et les villages – et trop nombreux sont ceux qui se dirigent vers l’océan, où ils tuent des millions de tortues de mer, d’oiseaux et de mammifères marins chaque année. Mais vous devez en quelque sorte trimballer vos courses à la maison. Donc que fais-tu? Sacs d’épicerie réutilisables, pour commencer.

Vous pouvez les décorer de motifs ou les imprimer avec le nom de votre banque / salle de sport / magasin de yogourt glacé. Tout le monde les distribue, et ils sont en toile, en fibre de plastique tissée, en chanvre, en coton et même en cuir. Vous en trouverez des en nylon qui se replient dans une pochette suffisamment petite pour tenir dans votre poche. En réalité, n’importe quel type de sac fera l’affaire, qu’il soit destiné à transporter des produits d’épicerie ou non.

Bonus: en évitant les sacs en plastique, vous ne les accumulerez pas dans vos placards et vous n’aurez pas à vous soucier de leur destination lorsque vous les jetez.

 

8: Additifs plastiques

Alors que certaines personnes sont occupées à développer des substituts du plastique, d’autres sont déterminées à rendre les thermoplastiques conventionnels biodégradables. Comment ? En ajoutant des additifs appelés concentrés prodégradants ( PDC ). Les PDC sont généralement des composés métalliques, tels que le stéarate de cobalt ou le stéarate de manganèse. Ils favorisent les processus d’oxydation qui décomposent le plastique en fragments cassants de faible poids moléculaire. Les micro-organismes engloutissent les fragments au fur et à mesure qu’ils se désintègrent, les transformant en dioxyde de carbone , en eau et en biomasse, qui ne contiennent apparemment aucun résidu nocif.

Recherchez des technologies additives et vous rencontrerez les noms commerciaux TDPA (acronyme de Totally Degradable Plastic Additives) ou MasterBatch Pellets (MBP). Ils sont utilisés pour fabriquer des plastiques à usage unique tels que des sacs à provisions en plastique minces, des couches jetables, des sacs poubelles, des couvercles de décharge et des contenants alimentaires (y compris des contenants de restauration rapide).

Lorsqu’ils sont ajoutés au polyéthylène (le matériau standard du sac en plastique) à des niveaux de 3 pour cent, les PDC peuvent favoriser une dégradation presque complète; 95 pour cent du plastique est dans des fragments favorables aux bactéries dans les quatre semaines. Bien qu’ils ne soient pas strictement biodégradables («bioérodable» lui ressemble plus), les polymères contenant du PDC sont plus respectueux de l’environnement que leurs cousins ​​polymères plus purs, qui restent dans les décharges pendant des centaines d’années.

Une étude récente de la société de recherche HIS Markit a révélé que la valeur des plastiques biodégradables vendus dans le monde dépassait 1,1 milliard de dollars en 2018 et prévoyait qu’elle passerait à 1,7 milliard de dollars d’ici 2023.

 

7: Protéine de lait

Tous les mammifères nouveau-nés y survivent. Sans elle, il n’y aurait pas de glace. On ne peut vraiment nier la valeur ou le plaisir du lait.

Aujourd’hui, les scientifiques disent que cela pourrait aider à produire un plastique biodégradable pour les coussins de meubles, l’isolation, les emballages et d’autres produits. Oui, les chercheurs revitalisent l’idée de convertir la caséine, la principale protéine du lait, en un matériau biodégradable qui correspond à la rigidité et à la compressibilité du polystyrène.

Le plastique à base de caséine existe depuis les années 1880, lorsqu’un chimiste français a traité la caséine avec du formaldéhyde pour produire un matériau qui pourrait se substituer à l’ivoire ou à l’écaille de tortue. Mais bien qu’il soit idéal pour les bijoux que même la reine Mary admirait, le plastique à base de caséine est trop fragile pour bien plus que la parure.

Les scientifiques ont trouvé un moyen de rendre la protéine moins sensible à la fissuration, grâce à une argile silicate appelée montmorillonite de sodium. En congelant la montmorillonite de sodium dans un matériau spongieux appelé aérogel , ils ont infusé le réseau poreux d’argile avec du plastique de caséine. Le résultat? Un matériau de type polystyrène qui, lorsqu’il est mis en décharge, commence à se dégrader complètement. Le plastique moderne à base de lait ne se fissure pas aussi facilement, grâce à ce squelette de silicate, et ils ont même rendu le produit moins toxique en remplaçant le glycéraldéhyde par le formaldéhyde pendant le processus.

L’avenir du plastique de caséine n’est pas certain, mais le remplacer par du polystyrène à base de pétrole nous donnerait certainement une autre raison d’aimer le lait.

 

6: Déchets de raisin

L’industrie vinicole produit beaucoup de déchets de raisin – essentiellement la matière solide qui reste après le pressage des raisins pour extraire le jus fermenté en vin. (Cela équivaut à environ 25 pour cent du poids des raisins).

Mais une entreprise italienne, Vegea, utilise les déchets de raisin pour fabriquer un cuir synthétique qui pourrait remplacer le similicuir vinyle, ainsi que dans du tissu pour les vêtements.

Selon un article paru dans Horizon , le magazine d’innovation technologique de l’Union européenne, Vegea a déjà produit une ligne de mode d’échantillons de produits portables pour la société de vêtements H&M, qui ont été exposés lors d’une exposition en 2017. Il comprenait des robes, des chaussures et des sacs faits de déchets de raisin.

Vegea est actuellement en train d’augmenter sa capacité de production pour fabriquer des vêtements à base de déchets de raisin à vendre aux magasins de vêtements, vous devriez donc bientôt pouvoir ajouter des déchets de raisin à votre garde-robe. Les déchets de raisin pourraient éventuellement apparaître également dans les meubles et les automobiles

 

5: Bois liquide

Vient ensuite un bioplastique prometteur, ou biopolymère, appelé bois liquide. Les biopolymères le simulent; ces matériaux ressemblent, se sentent et agissent comme du plastique, mais contrairement au plastique à base de pétrole, ils sont biodégradables. Ce biopolymère particulier provient de la lignine à base de pâte , une ressource renouvelable.

Les fabricants mélangent la lignine, un sous-produit des usines de papier, avec de l’eau, puis exposent le mélange à une chaleur et une pression importantes pour créer un matériau composite moulable qui est solide et non toxique. Des chercheurs allemands ont intégré ce substitut en plastique dans une variété d’articles, notamment des jouets, des tees de golf et même des enceintes hi-fi.

En 2018, Bioplastics News a rapporté que Christopher Johnson, chercheur au Laboratoire national des énergies renouvelables du département américain de l’énergie, avait mis au point un processus prometteur pour améliorer la conversion de la lignine en un matériau de remplacement des plastiques, ainsi que du nylon.

Parce qu’il est fait de bois, il peut également être recyclé sous forme de bois.

 

4: polyesters PCL

Les trois entrées suivantes de cette liste sont toutes des plastiques biodégradables appelés polyesters aliphatiques . Dans l’ensemble, ils ne sont pas aussi polyvalents que les polyesters aromatiques tels que le polyéthylène téréphtalate (PET), qui est couramment utilisé pour fabriquer des bouteilles d’eau. Mais comme les polyesters aromatiques sont complètement résistants à la dégradation microbienne, beaucoup de temps et d’efforts sont consacrés à la recherche d’alternatives viables aux polyesters aliphatiques.

Prenez la polycaprolactone ( PCL ), un polyester aliphatique synthétique qui n’est pas fabriqué à partir de ressources renouvelables mais qui se dégrade complètement après six semaines de compostage. Il est facile à traiter mais n’a pas été utilisé en quantités importantes en raison des coûts de fabrication. Cependant, le mélange de PCL avec de la fécule de maïs réduit les coûts.

Les dispositifs biomédicaux et les sutures sont déjà fabriqués à partir du polymère à dégradation lente, et les chercheurs en génie tissulaire le creusent également. Il a également des applications pour les produits en contact avec les aliments, tels que les barquettes.

 

3: polyesters PHA

«Polyesters produits naturellement» peut ressembler à une phrase tirée d’une campagne de marketing, mais donnez du sucre à certains types de bactéries et vous avez vous-même une ligne de production de plastique.

C’est le cas des polyesters polyhydroxyalcanoates ( PHA ) , dont les deux principaux membres sont le polyhydroxybutrate ( PHB ) et le polyhydroxyvalératePHV ). Ces plastiques biodégradables ressemblent étroitement au polypropylène synthétique . Bien qu’ils soient encore moins flexibles que les plastiques à base de pétrole, vous les trouverez dans des emballages, des films plastiques et des bouteilles moulées par injection.

Les coûts de production ont pour la plupart placé PHA dans l’ombre des plastiques à base de pétrole moins chers, mais un peu de créativité dans l’approvisionnement en matières premières bon marché pourrait bientôt en faire un premier choix. La liqueur de maïs, la mélasse et même la boue activée pourraient tous fournir le sucre dont les bactéries ont besoin pour produire le plastiqu .

Les PHA se biodégradent via le compostage; un composite PHB / PHV (92 parties de PHB / 8 parties de PHV, en poids) se décomposera presque complètement dans les 20 jours suivant la culture par les boues digérées anaérobies, le cheval de bataille des usines de traitement biologique.

Les PHA sont déjà utilisés dans une variété de produits, y compris les emballages jetables pour les aliments, les boissons et divers produits de consommation. Ils sont également utilisés dans des applications médicales telles que les sutures et pour fabriquer le film agricole utilisé pour stocker les balles de foin.

 

2: polyesters PLA

Produire du plastique à partir de maïs transformé peut sembler une chimère, mais cela se produit tous les jours. L’acide polylactique , ou PLA , est un autre polyester aliphatique qui peut être fabriqué à partir d’acide lactique, qui est produit par fermentation de l’ amidon pendant le broyage humide du maïs. Bien que le plus souvent généré à partir de maïs, le PLA peut également être fabriqué à partir de blé ou de canne à sucre

Le PLA a un aspect et des performances similaires au polyéthylène utilisé dans les films plastiques, les matériaux d’emballage et les bouteilles, et il peut également être utilisé comme substitut du polystyrène utilisé dans les assiettes et récipients en mousse et les couverts en plastique. Mais contrairement aux plastiques conventionnels à base de pétrole, le PLA présente de gros avantages. D’une part, comme il est fabriqué à partir de plantes qui absorbent le dioxyde de carbone à mesure qu’elles poussent, il n’y a pas d’augmentation nette du dioxyde de carbone provenant de ses matières premières. Une étude de 2017 a révélé que le passage du plastique conventionnel au PLA réduirait de 25% les émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis.

Le PLA a l’avantage d’être rapidement biodégradable, dans les bonnes conditions. Si le plastique est envoyé dans une installation de compostage industrielle où il est continuellement soumis à la chaleur et aux microbes, il peut se dégrader en deux à trois mois. S’il est jeté dans une décharge, cependant, il ne se décomposera pas plus rapidement que le plastique conventionnel.

 

1: Polymères à base d’amidon

En tant que polymère totalement biodégradable, peu coûteux, renouvelable et naturel, l’amidon a reçu beaucoup d’attention pour le développement de matériaux durables. Cependant, lorsqu’il s’agit de remplacer le plastique, l’amidon ne peut pas couper la moutarde; ses mauvaises propriétés mécanique en font une utilisation limitée pour les produits robustes générés par les plastiques.

Ce que l’une des tendances les plus en vogue dans le développement de plastiques biodégradables peut faire est de rendre les composites polymères plus biodégradables. Vous le nommez, et l’amidon y a probablement été combiné, mais avec des degrés de succès variables.

L’amidon est généralement mélangé avec des polyesters aliphatiques, tels que le PLA et le PCL, et de l’alcool polyvinylique pour fabriquer des plastiques complètemen  biodégradables . L’ajout d’amidon réduit également les coûts de fabrication du plastique. Mais la teneur en amidon doit dépasser 60 pour cent du composite avant d’avoir un effet significatif sur la dégradation; à mesure que la teneur en amidon augmente, les polymères deviennent plus biodégradables [source: Nolan-ITU Pty Ltd ]. Gardez à l’esprit, cependant, que l’ajout de plus d’amidon affecte également les propriétés du plastique. Si vous mettez un peu des feuilles mouillées dans un sac d’amidon, vous aurez un désordre lorsque vous irez chercher le sac.

Ainsi, s’il n’y a pas de solution miracle pour rendre les plastiques plus verts, une combinaison de revitalisation de vieilles idées et de révolution de la technologie plastique est un pas dans la bonne direction.