Le carbone végétal, constituant essentiel des plantes, donc renouvelable, est une voie de remplacement du carbone fossile pour la fourniture d'énergie et de matières premières.

L'épuisement probable à la fin de ce siècle des ressources fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel), exploitées à la fois pour produire de l'énergie et comme matière première de la chimie du carbone, conduit à rechercher activement des produits de substitution répondant aux mêmes besoins d'utilisation.

LA PRODUCTION DE MATIERES AGRICOLES POUR L'INDUSTRIE
UN GISEMENT  VÉGÉTAL RENOUVELABLE

La substitution du pétrole par des produits d origine végétale est positive pour l'environnement. La matière première agricole est renouvelable. Son usage diminue l'émission de gaz carbonique dans l'atmosphère et permet la fabrication de matériaux biodégradables.

L'agriculture produit chaque année une matière première utilisable pour la fabrication de matériaux ou d'énergie alors qu'il faut 25 millions d' années pour reconstituer les réserves de pétrole. Ce caractère renouvelable de la production agricole est un de ses atouts majeur. 

Par la photosynthèse, les plantes valorisent l'énergie solaire pour fabriquer leur matière sèche. Absorbant de l'eau et des éléments minéraux fournis par le sol, elles fixent le carbone de l'air sous forme de sucres, d'amidon, de cellulose, de matières azotées, d' huile et libèrent de l'oxygène.
Ainsi un hectare de céréales en croissance fixe 5 tonnes de carbone dont 3 tonnes stockées dans le grain et 2 tonnes réparties dans la paille et les racines.
Le végétal a donc déjà capté dans l'atmosphère le gaz carbonique libéré éventuellement ensuite par la biodégradation de matériaux d'origine végétale ou par la combustion de biocarburants. Ce gaz carbonique puisé dans l'air par les plantes retourne dans l'atmosphère sans participer à l'augmentation des gaz à effet de serre.

C'est ainsi que par exemple l'utilisation des bio - plastiques d'origine végétale en remplacement des polymères d'origine pétrolière diminue de 30 à 75 % l' émission de CO2 (source USIPA  PWC).

La comparaison des produits issus de matières premières fossiles avec des produits issus du végétal, dans les mêmes conditions de fabrication, est, d'un point de vue environnemental (consommation d'énergie primaire non renouvelable, effet de serre, acidification) très souvent à l'avantage des produits issus du végétal (source : Bilan environnemental des filières végétales, ADEME, octobre 2004).

Enfin, et c'est aussi un de leurs grands avantages, les matériaux fabriqués à partir d'une matière première végétale contiennent intrinsèquement la solution de leur élimination (biodégradabilité) et peuvent être assimilés directement par les micro-organismes du sol. 

LES   BIO - PLASTIQUES

PLASTIQUES D'ORIGINE VEGETALE,
RENOUVELABLES ET BIODEGRADABLES

Les bio - plastiques sont actuellement fabriqués à partir de plantes entières, à partir d'amidon extrait des céréales (blé ou maïs) ou de la pomme de terre, et à partir du glucose (dérivé de l'amidon) transformé en acide polylactique. Ce sont des produits qui commencent à pénétrer avec succès certains marchés comme ceux des sacs et de l'agriculture parce qu'ils sont renouvelables et biodégradables. 

Les grandes qualités de résistance et de polyvalence des plastiques traditionnels, combinées au développement d'une industrie de la plasturgie particulièrement performante, notamment en France, et à des coûts de matière première fossile limités (1 à 2 ¬ /kg) ont permis l'essor exceptionnel de ces matériaux.
L'utilisation de ces matières plastiques en France atteignait 6,7 millions de tonnes en 2003. Ils sont fabriqués à partir de polymères synthétiques : le polyéthylène, le polypropylène, le polyuréthane et le polystyrène. Ils ont de très nombreux débouchés dont l'emballage (notamment agroalimentaire), qui reste le principal.

Une prise de conscience pour rechercher des solutions nouvelles plus respectueuses de l'environnement

L'exploitation intensive du plastique, les coûts financiers et environnementaux de son recyclage conduit à la disparition de certains matériaux (PVC dans la fabrication de bouteilles d'eau minérale, polystyrène en Allemagne) et à rechercher des alternatives plus respectueuses de l'environnement.

La réduction de la quantité des emballages est une voie. Celle de favoriser le développement de nouveaux matériaux comme les bio-plastiques en est une complémentaire. D'ailleurs, la plupart des producteurs de plastiques traditionnels sont en mesure de produire ou produisent déjà des bio-plastiques. Leur fabrication ne nécessite aucun investissement lourd car les équipements (extrudeuses, machines à injection ou à thermoformer) sont les mêmes que pour fabriquer des plastiques traditionnels.

LES   BIO - PLASTIQUES
LES DEBOUCHES

Les bio-plastiques commencent à pénétrer avec succès certains marchés comme ceux des sacs et de l'agriculture. 

La priorité clairement donnée à l'objectif de développement durable, la lutte engagée contre le changement climatique et les perspectives d'épuisement des ressources pétrolières se traduisent déjà aujourd'hui par un développement de l'offre de bio-plastiques en particulier dans trois segments de marché : sacs, emballage et agriculture.

- Les sacs : le segment du sac présente un fort potentiel de marché. Les différentes utilisations des sacs plastiques rendent leur recyclage difficile. Le développement du marché du sac biodégradable implique la mise en place d une filière de compostage. 
- En agriculture, les matériaux biodégradables sont aujourd' hui passés de la phase de recherche et de développement à celle de commercialisation. Les produits sont de plus en plus adéquats. Les plus avancés sont les films de paillage. C'est un marché où le biodégradable répond à un besoin et à une demande existante : économie en coûts de ramassage et de nettoyage, moins de main d'oeuvre requise. 
- Les emballages ménagers : l'offre des produits biodégradables est aujourd' hui réellement aboutie pour certains segments de produits : emballage fruits et légumes, boulangerie& 
- La restauration hors domicile (produits à usage unique).  
- L hygiène et cosmétique : l'utilisation des biodégradables reste dépendante de l'engagement de l'entreprise dans une démarche écologique.
- Autres (ex. pneumatiques)

Grâce à leurs performances et à leurs propriétés spécifiques, les bio-plastiques pénètrent avec succès certains marchés de niche comme de masse.
Pour ne prendre que l'exemple des sacs plastiques, les bio-plastiques offrent une palette de produits adaptés à leur mode d'utilisation : les sacs jetables de faible litrage pour les commerces de proximité et certains usages (fonction d'emballage des fruits et légumes) et les sacs réutilisables ou cabas de grand litrage pour les grandes surfaces. Enfin, les sacs biodégradables sont utilisés dans le cadre des collectes de déchets organiques qui ont naturellement vocation à être compostés.

Dans la mesure où leurs caractéristiques fonctionnelles (résistance, transparence, durabilité, effet barrière& ) conviennent pour l'usage recherché, les bio-plastiques issus de matières renouvelables et réellement biodégradables sont une solution d'avenir. 

En 2003, le marché mondial des bio-plastiques était estimé à environ 100 000 tonnes dont 60 % en Europe.

LES BIO - PLASTIQUES ET LE DEVELOPPEMENT DURABLE

ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX

L'intérêt environnemental des bio - plastiques d'origine végétale est indéniable : ils sont à la fois réellement et totalement biodégradables, renouvelables et concourent à limiter l'effet de serre.

Une des solutions durable pour limiter les déchets est de réduire la quantité d'emballages. Des initiatives ont déjà été prises dans ce sens dans le domaine de la sacherie. Néanmoins, la suppression totale de tous les sacs et emballages étant utopique, les bio-plastiques représentent la solution naturelle à leur substitution. C'est ainsi que, s'agissant des sacs jetables, la Ministre de l'Ecologie et du Développement Durable Madame Nelly Olin, a déclaré le 20 septembre 2005 aux assises nationales des déchets : « là où il est indispensable de maintenir l'usage des sacs jetables, j'encourage fortement l'emploi de sacs biodégradables ».

Sur le plan environnemental, les inconvénients liés à l'utilisation des ressources pétrolières sont évités et les émissions de CO2 sont réduites de 30 à 75 %. Une comparaison des impacts environnementaux des différents types de sacs de caisse (jetable et cabas réutilisables) a été réalisée par l'ADEME en septembre 2005. Les résultats sont largement en faveur des produits d'origine végétale en terme d'économie d'énergie primaire non renouvelable, d'émissions de gaz à effet de serre, d'acidification atmosphérique et de consommation d'eau.

La biodégradabilité est définie par des normes

La biodégradabilité est une notion bien précise, définie par des normes. C'est un processus naturel de décomposition de la matière organique qui est le plus fréquemment mis en S
uvre par compostage.
Quatre éléments (humidité, oxygène, température et micro-organismes) concourent aux trois étapes indispensables du processus : fragmentation, bioassimilation et minéralisation.
La durée de biodégradation totale des matériaux est un élément essentiel pour leur usage : le choix du matériau est fait en fonction des applications. C'est ainsi que la biodégradabilité se doit d'être mesurée.  
Pour les emballages, la norme harmonisée européenne EN 13432 traduite en droit français (JO du 13 juillet 2001) permet de déterminer, grâce à des tests normalisés ISO, la biodégradabilité et l'aptitude au compostage dans un temps donné tout en  contrôlant la concentration des métaux lourds et l'absence de toxicité. Le seuil de biodégradabilité demandé de 90% doit être atteint en 6 mois au maximum.

Dans le secteur des plastiques agricoles, la norme NF U 52-001 publiée le 20 janvier  2004 définit la biodégradabilité et la non toxicité (éco-toxicité et phyto-toxicité) des produits.

Il ne faut pas confondre les plastiques biodégradables, d'origine fossile ou végétale, avec les plastiques « additivés ». Les plastiques « additivés », parfois improprement appelés « (bio) dégradables » ne sont en réalité que fragmentables. Leur fragmentation en lambeaux, confettis ou poussière ne répond au mieux qu'au problème posé par la pollution visuelle et interdit à tout jamais leur récupération et leur élimination.

La valorisation des bio - plastiques par le compostage

Bien qu ils puissent être incinérés, la voie naturelle de la valorisation des bio - plastiques est le compostage. Cette voie est économiquement la meilleure et nécessite un faible niveau d'investissement. La production de compost de qualité utilisé comme amendement organique en agriculture constitue une réponse positive aux problèmes de récupération de matière à partir des déchets et diminue la quantité de matière organique dans les décharges.
Rappelons à ce sujet que la Ministre de l Ecologie et du Développement Durable Madame Nelly Olin a insisté sur le nécessaire développement de la filière de valorisation organique par compostage ou méthanisation.

LES BIO - PLASTIQUES ET LE DEVELOPPEMENT DURABLE

ASPECTS ECONOMIQUES ET SOCIAUX

La compétitivité des bio - plastiques va s'accroître au fur et à mesure du développement de leur marché.

La pérennité d'approvisionnement et la relative stabilité du prix des matières premières végétales comparé au cours du pétrole en font des solutions économiquement viables à moyen terme.

Grâce au progrès de la recherche, des gains en compétitivité ont déjà été réalisés : le rapport de prix entre les bio-plastiques et les plastiques traditionnels s est sensiblement amélioré depuis plusieurs années et ne cesse de se réduire.
Les quantités produites de bio-plastiques étant encore confidentielles et les efforts de recherche et de développement considérables, les coûts fixes (dont environ 30% sont attribuables à la R&D) représentent une part considérable dans le calcul du prix de revient des bio-plastiques. On peut à cet égard compter sur une coopération étroite et active entre les filières agricoles d'amont, les entreprises de transformation d'aval et des chercheurs publics (INRA, CNRS& ). Plus récemment, plusieurs des pôles de compétitivité retenus par les pouvoirs publics sont consacrés au thème des valorisations non-alimentaires des produits agricoles.
Il y a donc d'importantes réserves d'économies d'échelle, qui se réaliseront naturellement au fur et à mesure de l'augmentation de la demande et donc des quantités produites. Il est à noter que les plastiques traditionnels ont eux aussi connu, après la 2ème guerre mondiale, la même évolution de marché.
Toutefois, il est à signaler que contrairement au prix des plastiques traditionnels, le coût des bio-plastiques est peu fonction du coût pétrole.

D'un point de vue social, le recours à une matière première renouvelable d'origine européenne permet d'entretenir un tissu rural actif et de garantir une relative indépendance par rapport aux produits d'origine pétrolière.

Enfin, de par leur technologie innovante, les bio-plastiques apportent une réponse positive à la problématique des importations de films et produits plastiques en provenance d'Asie qui concurrencent directement la plasturgie française.

LES BIO - PLASTIQUES

DONNEES CHIFFREES

Quelques producteurs

La production mondiale de polymères biodégradables est passée de l échelle pilote à l échelle industrielle depuis le début des années 90. 
- La capacité de production était ainsi estimée à 250 000 tonnes en 2003 contre à peine 500 tonnes en 1990 (ouverture aux USA d une usine capable de produire 140 000 tonnes de PLA, développement régulier de la production de Novamont).
-Le marché mondial des bio-plastiques était estimé en 2003 à environ 100 000 tonnes dont la plus grande partie (environ 60%) en Europe.

Les perspectives établies à partir des chiffres actuels et sur la base des sources disponibles (rapport PRO-BIP, Ernst and Young& ) sont détaillées ci-dessous, sur la base de 2 scénarios :
- un scénario « sans politique incitative », c'est-à-dire une simple prolongation de la tendance actuelle
- un scénario avec mise en place, en particulier en Europe, d une politique incitative

Perspectives de parts de marché et de production de bio-plastiques en Europe

 Perspectives de production de bio-plastiques dédiés à l' emballage en Europe

Source : Tecno-economic Feasibility of Large-scale Production of Bio-based Polymers in Europe (PRO-BIP), Octobre 2004