Une production économique de plastique climatiquement neutre est possible

Depuis le début des années 1950, les matières plastiques ont fait leur entrée dans presque tous les domaines de la vie moderne. En conséquence, la consommation de plastique a été multipliée par 20 entre 1964 et 2014, passant de 15 à 311 millions de tonnes par an. Non seulement la pollution de l'environnement par les déchets plastiques a augmenté pendant cette période, mais la consommation de pétrole pour la fabrication est également importante, tout comme les émissions de gaz à effet de serre qui y sont liées.

Des chercheurs de la RWTH Aachen, de l'ETH Zurich et de l'Université de Californie Santa Barbara ont créé un nouveau modèle de calcul de la production et de l'élimination du plastique à l'échelle mondiale. L'équipe a été dirigée par André Bardow, ancien de la RWTH Aix-la-Chapelle et aujourd'hui professeur d'ingénierie énergétique et de systèmes de processus à l'ETH Zurich. Avec leur modèle, les scientifiques démontrent qu'il est possible de produire de manière économique des matières plastiques présentant un bilan net d'émissions de gaz à effet de serre nul sur l'ensemble de leur cycle de vie.

Cela est possible gr?ce à une combinaison habile de trois technologies déjà développées : le recyclage du plastique et la production de plastique à partir de la biomasse ainsi que du CO₂ gr?ce au captage et à l'utilisation du carbone (en anglais carbon capture and use, CCU). Les chercheurs ont publié leur étude dans le dernier numéro de la revue spécialisée page externeScience.

Recyclage accru des plastiques

Comme l'ont montré les calculs, la clé réside dans une proportion aussi élevée que possible de plastique recyclé - complétée par les deux autres voies de fabrication mentionnées. Ces trois voies de fabrication correspondent au principe de l'économie circulaire. Une combinaison optimale des trois filières de production permet de réduire les besoins en énergie de 34 à 53 % par rapport à une filière de production alternative. Cette filière alternative est la pratique actuelle de fabrication à partir de matières premières fossiles, complétée par un important captage et stockage du carbone (CCS), notamment dans les incinérateurs de déchets où les produits plastiques sont br?lés à la fin de leur cycle de vie.

Les co?ts de la nouvelle méthode de fabrication proposée sont du même ordre de grandeur que ceux de ce scénario de fabrication fossile alternatif. Dans des conditions avantageuses, le co?t de la production mondiale de plastique peut même être réduit de 288 milliards de dollars par an en 2050 par rapport au scénario alternatif. Pour ce faire, la biomasse, le CO₂ et de l'électricité renouvelable soient disponibles à un co?t avantageux, que l'extraction et la mise à disposition du pétrole soient renchéries et que des incitations à l'investissement soient mises en place pour le recyclage. "La réduction des besoins en énergie peut sembler contre-intuitive, mais elle résulte des économies d'énergie réalisées sur l'ensemble du cycle de vie gr?ce au recyclage", explique le professeur Bardow de l'ETH.

La voie vers des plastiques climatiquement neutres peut être encouragée politiquement par des incitations à recycler davantage de plastiques et à utiliser davantage la biomasse et le CCU, concluent les auteurs dans l'étude. "Nous ne devrions pas penser les différentes voies de fabrication du plastique séparément, car leur combinaison habile recèle un grand potentiel", conclut Bardow.

Ce texte est une version révisée d'un communiqué de presse de la RWTH Aachen.