Le bioplastique et une poubelle pour les océans du monde entier
Le problème environnemental du plastique a atteint des proportions alarmantes et ne cesse de cro?tre. La recherche urgente d'alternatives se met lentement en place, avec quelques approches prometteuses.
Chaque année, environ 240 millions de tonnes de matières plastiques sont produites. C'est deux fois plus qu'il y a dix ans. On estime qu'environ 6,4 millions de tonnes finissent chaque année dans la mer (voir la première partie de cet article de blog) : Un matériau miracle aux conséquences à long terme, et [1]). Cela s'explique également par le fait que près de la moitié des objets en plastique ne sont utilisés qu'une seule fois, en particulier ceux issus de l'industrie de l'emballage. Environ un million de sacs en plastique sont utilisés chaque minute dans le monde, et la plupart d'entre eux sont jetés après une seule utilisation[2]. La Californie a donc complètement interdit la distribution de sacs en plastique cette année. D'autres régions du monde ont également banni les sacs en plastique, comme le Bangladesh. Les sacs en plastique jetés y bouchent régulièrement le système de canalisation et provoquent des inondations. La France a déjà introduit en 2010 une interdiction des sacs en plastique non compostables.
Plastiques biologiques
? l'échelle industrielle, les polymères sont fabriqués depuis plus de 60 ans. Le plastique a changé notre monde : rares sont les produits qui n'ont pas recours à ce plastique bon marché, simple et durable. Mais sa longue durée de vie et sa résistance aux processus naturels de dégradation entra?nent des problèmes environnementaux tels que la pollution croissante de nos eaux et des océans (voir Première partie). C'est pourquoi, depuis quelques années, des scientifiques du monde entier s'intéressent à la fabrication de matériaux polymères dégradables.
Les polymères ne sont pas forcément des matières plastiques. On trouve également dans la nature toute une palette de ces composés à longue cha?ne, par exemple la lignine dans le bois, les cha?nes d'ADN du patrimoine génétique, ainsi que les protéines. Les matières plastiques qui imitent ces formations fondamentales de la nature avec des monomères fabriqués biologiquement conquièrent actuellement les marchés.
Ces soi-disant bioplastiques constituent désormais une famille de matériaux à part entière. On distingue trois groupes : Les plastiques dont les éléments constitutifs, les monomères, sont purement issus de la biomasse (ma?s, canne à sucre, huiles végétales) ; ceux qui sont biodégradables par des micro-organismes purement naturels ; ou ceux qui combinent les deux. Bien entendu, le troisième groupe est le plus souhaitable, mais les polymères issus de la biomasse se décomposent également en sous-groupes et en fragments qui posent beaucoup moins de problèmes que ceux issus de substances à base de pétrole.
Ainsi, il existe déjà des matériaux qui ont été spécialement con?us pour se dissoudre dans l'eau de mer. Le milieu salin y contribue. Comme ces plastiques sont plus denses que l'eau, ils ne flottent pas à la surface, mais coulent et se dissolvent en quelques jours. Leurs produits de décomposition sont des hydrocarbures, de l'acide lactique et de l'eau.
De telles approches innovantes utilisant des matériaux de base naturels pour la production de matières plastiques pourraient améliorer considérablement la compatibilité environnementale des matériaux plastiques. Toutefois, des voix critiques s'élèvent également : Si les agriculteurs utilisent de plus en plus de terres cultivables pour la production de matériaux de base de bioplastiques, ces terres manqueront pour la fourniture de denrées alimentaires. Une question qui n'est pas sans importance avec une population mondiale en constante augmentation. Toutefois, les bioplastiques peuvent également être produits à partir de déchets organiques, une collaboration plus étroite entre les différents secteurs industriels pourrait créer des synergies dans ce domaine.
Recyclage et downcycling
En général, de nombreux plastiques courants sont recyclables. Dans le cas des plastiques recyclables, l'approche consiste à décomposer les polymères utilisés en leurs éléments constitutifs purs, par exemple en modifiant le pH, en les exposant aux UV ou en leur appliquant de la chaleur. Ceux-ci peuvent alors être transformés en un produit identique. Pour ce faire, il faut toutefois collecter ces plastiques sous leur forme pure ou les trier parmi d'autres déchets plastiques.
Malheureusement, cette méthode est co?teuse et constitue donc une exception : seul un faible pourcentage des plastiques est recyclé de cette manière. La méthode du "downcycling" est beaucoup plus courante. Dans ce cas, les déchets plastiques de différents types sont mélangés. On s'accommode ainsi d'une qualité moindre des propriétés du matériau. Ces derniers temps, toute une branche industrielle s'est spécialisée dans la fusion de déchets de bois et de plastique en de nouveaux composites, connus sous le nom de Plastic-Wood ou WPC (Wood-Plastic-Composite). On trouve également de plus en plus de fibres de PET dans les vêtements et les sacs de couchage. Les acheteurs de ces produits agissent en toute bonne foi, pensant faire quelque chose pour l'environnement. Pourtant, les matériaux PET contiennent des substances toxiques telles que l'antimoine, des résidus de catalyseurs chimiques, des stabilisateurs UV et des plastifiants qui n'ont jamais été con?us pour entrer en contact avec la peau humaine [3].
Une équipe de nettoyage pour les mers du monde
Boyan Slat, 20 ans, des Pays-Bas, suit une autre approche. Il a mis au point un système qui permet de récupérer les déchets plastiques flottant à la surface des océans avant qu'ils ne deviennent une menace pour notre environnement. Son système repose sur une installation composée de deux bras de capture gonflables de 50 kilomètres de long chacun, disposés en V. Ces bras dirigent les déchets plastiques flottant sur l'eau vers la pointe du V, où ils sont collectés dans un bassin de rétention. Celui-ci est solidement ancré au fond de la mer et doit être vidé huit fois par an.
Selon Slat, pour capturer tous les déchets présents dans nos océans, il faudrait 24 installations de ce type - placées de manière à ce que les courants marins poussent t?t ou tard les déchets dans les bras de ces systèmes de nettoyage. Le jeune inventeur estime le co?t de ces 24 installations à environ 6 milliards d'euros. Une somme plut?t faible comparée à d'autres concepts, selon lui. Il teste actuellement plusieurs installations pilotes, notamment dans le port de Rotterdam. page externeCampagne de crowdfunding a financé [4]. En très peu de temps, il a réuni deux millions d'euros et constitué une équipe internationale de biologistes, océanologues, géologues et autres passionnés désireux de soutenir son idée.
Au fil du temps et depuis les premières publications de ses idées et de ses essais, il a toutefois d? essuyer de nombreuses critiques. De nombreux experts doutaient avant tout de la longévité de la construction. En effet, les matériaux proposés en plastique pourraient se dégrader rapidement en raison de la présence d'algues. Slat a réagi en améliorant la construction et en la rendant plus durable, afin qu'elle puisse effectivement résister aux rudes conditions de la haute mer. D'ici fin 2015, il souhaite recueillir davantage de données dans les tourbillons de déchets de notre monde, avant d'installer la première installation à grande échelle [5].
Informations complémentaires
[1] voir Plastic Planet : page externeGénération plastique ? un aper?u
[2] voir EcoWatch : page externe22 Facts About Plastic Pollution (And 10 Things We Can Do About It) (en anglais)
[3] voir McDonough, William et Michael Braungart (2002). "Cradel to Cradel : Remaking the Way We Make Things", North Point Press, New York City, USA.
[4] voir la vidéo : page externeComment les océans peuvent se nettoyer eux-mêmes : Boyan Slat à TEDxDelft (Youtube)
[5] Lara Sogorski (2013) : page externeUn jeune de 19 ans veut débarrasser les mers des déchets plastiques, Wirtschaftswoche Green