Les bioplastiques sont-ils vraiment compostables et biodégradables?

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En d'autres termes, font-ils de "bons" biodéchets?

Les biodéchets sont des déchets organiques : ils proviennent de ressources animales ou végétales. On parle donc des déchets alimentaires, des déchets verts, des déchets en cellulose…

Aujourd’hui, ces biodéchets sont valorisés via des processus de méthanisation ou de compostage (ou de lombricompostage), parfois combinés.

Ces deux techniques sont très différentes, notamment au niveau des infrastructures à mettre en place : alors que les techniques de compostages s’améliorent, on développe aujourd'hui plus des projets locaux, à taille réduite, pour valoriser les biodéchets. Cette approche permet également de faciliter la collecte des biodéchets, qui est le premier maillon de la grande chaîne du recyclage et dont l’efficacité va conditionner la réussite de l’ensemble du processus de recyclage. Sans oublier la capacité à valoriser les produits recyclés, économiquement parlant.

Les techniques de méthanisation font appel à une approche différente : la tendance est au développement de méthaniseurs de plus en plus grands, pour mettre en place des modèles économiques adaptés à la double valorisation que permet cette technique de dégradation anaérobie : celle du biogaz et du digestat.

La revalorisation des déchets est devenue une activité industrielle à part entière, en recherche de compétitivité et de débouchés commerciaux.

Parmi les matériaux qui génèrent ces biodéchets, on trouve de plus en plus de matières plastiques d’origine végétale. Conçus à base d’amidon de maïs, de bagasse de canne à sucre, d’algues - entre autres-, ces matériaux innovants vont permettre de produire moins de plastique d’origine chimique, et ainsi limiter l’impact de l’usage du plastique dans nos sociétés, autant au niveau des matières premières que de l’impact environnemental lié à la très lente dégradation des déchets plastiques d'origine pétrochimique dans l'environnement.

Les bioplastiques ont donc été développés en partie pour leur biodégradabilité. Cette biodégradabilité est aujourd’hui un enjeu majeur et fait l’objet de multiples labels. Pour faire court, on peut dire qu’un matériau est biodégradable s’il peut être décomposé sous l’action des micro-organismes (bactéries, champignons, algues, vers de terre… ). Le résultat est la formation d’eau, de dioxyde de carbone et/ou de méthane, et de sous-produits non toxiques pour l’environnement. Cette définition, donnée par l’  ADEME et qui fait consensus, pose, à l’heure de l'industrialisation des processus de compostage ou de méthanisation, une question : Combien de temps faut-il à un bioplastique pour être effectivement recyclé ? De la réponse à cette question découle la capacité réelle des déchets bioplastiques à être intégrés à des chaînes de revalorisation industrielle, pour lesquelles la durée de dégradation des matériaux est un facteur clé.

L’origine naturelle d’un plastique ne dit rien quant à sa biodégradabilité

En effet, On va retrouver des polymères biodégradables qui ne sont pas biosourcés (comme le PBAT ou le PCL), et à l’inverse des polymères issus de la biomasse mais qui ne sont absolument pas biodégradables (PE et PET biosourcés par exemple). Au milieu, on va trouver plusieurs types de plastiques biosourcés, présentant des propriétés différentes en termes de biodégradation :

-       Les polymères naturels d’origine animale ou végétale

Ces plastiques sont issus de polymères naturellement synthétisés par les plantes, c’est le cas en particulier pour les polysaccharides (amidon, cellulose, lignine…), les huiles ( (colza, soja, tournesol…) et certaines protéines comme le gluten.

Où trouve-t-on ces polymères ? Dans le bois, le papier, le cellophane, les fibres textiles, certains biopolymères issus de produits animaux : tous ces matériaux sont biodégradables, mais ce n’est pas le cas de tous les polymères d’origine biologique, l’exemple le plus célèbre étant celui du caoutchouc naturel.

On peut également évoquer le cas des polymères naturels d’origine bactérienne, comme les PHA. Obtenus après fermentation, les PHA regroupent plusieurs polymères, comme le PHB, le PNHB et le PHBV. Ces plastiques sont, comme leurs cousins d’origine végétale ou animale, biodégradables naturellement.

-       Les polymères synthétiques biosourcés

L’acide poly lactique, plus connu sous le nom de PLA, est le plus connu de cette famille de plastiques : il est utilisé en grandes quantités pour la fabrication additive, et pour la production de produits jetables (gobelets, capsules de café…) notamment. Il est obtenu à partir de la polymérisation de molécules d’acide lactique, elle-même produites au cours de fermentations bactériennes.

Le PLA se dégrade naturellement, mais dans des conditions biologiques particulières : cela veut dire que la biodégradation complète du PLA ne s’obtient qu’au travers d’un compostage industriel, comme l’explique Nathalie Gontard, directrice de recherche à l’INRAE: « Le PLA, qui est un matériau synthétique, n’est biodégradable qu’en conditions de compost industriel. Il faut en effet augmenter la température de ces matériaux pour passer leur transition vitreuse afin que la biodégradation démarre. »

Cette capacité limitée du PLA à se dégrader dans des conditions naturelles limite donc son usage pour le compostage individuel.

-       Les polymères issus de la pétrochimie

PCL, PBS, PBAT, PGA ou encore PVOH… tous ces acronymes de polymères biodégradables de synthèse permettent de produire des plastiques qui se dégradent naturellement.

Il peut donc être complexe, parfois, de connaître la réelle biodégradabilité des plastiques biosourcés : ce qui est certain, comme nous venons de le voir, est que cette capacité à se dégrader naturellement est relative à chaque type de plastique. Comme l’explique Jean-François Ghiglione, chercheur au CNRS, « il faut faire la différence entre la biodégradation en conditions de laboratoire et la biodégradation en milieu naturel qui est beaucoup plus lente. On essaie aujourd’hui de démontrer cette biodégradabilité en milieu naturel et ce n’est vraiment pas simple parce qu’il s’agit le plus souvent de cinétiques de temps très longues ».

Voici quelques liens pour en savoir plus sur les plastiques d’origine naturelle et leurs propriétés de dégradation naturelle:

●      Les bioplastiques biodégradables et compostables (Etat des lieux)

●      Plastiques biodégradables : la fiche de l’ADEME

●      Entre pollution et innovation, le plastique cherche sa place (INRAE)

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