Remplacer le plastique par le bois

Le plastique est un problème. Il y a près de deux milliards de kilos de déchets plastiques sur la planète, dont une grande partie – plus de sept millions de kilos par an – va dans les océans où ils se décomposent, empoisonnant les poissons et se frayant un chemin dans la chaîne alimentaire.

Tout le plastique jamais fabriqué existe encore quelque part sur la planète, mais nous en fabriquons encore des quantités énormes – plus de 300 milliards de kilos par an. C’est une tour qui s’étend jusqu’à la lune et en arrière 25 fois à partir de bouteilles en plastique seulement. Si nous continuons à produire du plastique à ce rythme, il y aura plus de plastique que de poissons dans les océans d’ici 2050, selon la Fondation Ellen MacArthur. Et pour couronner le tout, le plastique est dérivé des combustibles fossiles, ce qui alimente la demande de pétrole et contribue ainsi au réchauffement climatique.

Il est clair que nous avons besoin d’un produit de remplacement pour le plastique. Mais où trouverions-nous un tel matériau ? De quelles propriétés aurait-il besoin ? Et à quoi cela ressemblerait-il ?

Pourquoi pas un arbre ? Cela peut paraître bizarre, mais de nombreux experts croient que les arbres pourraient fournir une alternative viable au plastique sous toutes ses formes. L’un de ces croyants est le fabricant finlandais de pâtes et papiers Stora Enso. « Notre philosophie est que tout ce qui est actuellement basé sur les combustibles fossiles peut être remplacé par un arbre « , explique Markus Mannström, responsable des biomatériaux chez Stora Enso.

Le fait que le bois puisse remplacer le plastique dans certaines applications est déjà clair. Il suffit d’acheter quelque chose en ligne ou d’acheter une boisson chaude ou un hamburger dans la rue pour voir comment les emballages en plastique ont cédé la place aux emballages à base de bois. Cette tendance devrait se poursuivre dans un proche avenir, les emballages en plastique cédant la place au bois. Les tasses à café sont peut-être en papier maintenant, mais le couvercle est toujours en plastique, tout comme l’enduit de polyéthylène qui empêche le liquide de s’infiltrer. Ce sont les prochaines cibles. « Nous travaillons d’arrache-pied pour trouver un substitut où cette même barrière proviendrait d’un produit biologique, dit Mannström, peut-être même biodégradable.

Un autre objectif commercialisé est celui des composites bois-plastique où les fibres de bois sont combinées avec des polymères et décomposées en minuscules granules pouvant être moulées par injection. Le matériau qui en résulte a la moulabilité et la performance du plastique avec l’aspect et le toucher du bois. Ses applications vont des terrasses et des meubles à tout produit ménager général fabriqué auparavant en plastique, comme les brosses à dents, les brosses à vaisselle et les jouets. « L’avantage est que si nous mélangeons 50% de bois dans la matière première, nous avons bien sûr 50% de matériaux à base de combustibles fossiles en moins », explique Mannström.

Les bouteilles en plastique entièrement faites de fibres naturelles peuvent être un peu plus loin. Pourtant, Coca Cola a montré que c’était possible en 2015 avec son prototype PlantBottle fabriqué à partir de fibres 100% naturelles. Depuis, elle a vendu plus de 50 milliards de PlantBottles contenant 30% de bioplastiques. Le principal obstacle à l’avenir est le coût de la mise à l’échelle des processus concernés. « Il faut penser à l’ampleur de l’industrie aujourd’hui « , dit Mannström. « Si vous arrivez avec une nouvelle technologie de processus, cela nécessitera d’énormes investissements à court terme. Ça va venir, mais je pense qu’il faut accélérer le développement technologique. » Néanmoins, l’utilisation des bioplastiques pour les bouteilles et autres applications augmentera d’au moins 50 % au cours des cinq prochaines années, selon l’Association européenne des bioplastiques.

La fibre de carbone est un autre produit à base de combustibles fossiles que le bois pourrait remplacer. Une équipe de chercheurs suédois a déjà créé un prototype miniature de voiture électrique dont le toit et la batterie sont fabriqués à partir d’un matériau appelé lignine. La lignine est un composant du bois à structure polymère complexe qui, lorsqu’elle est traitée chimiquement et carbonisée à haute température, possède les mêmes propriétés que la fibre de carbone. La lignine est présente dans presque toutes les plantes présentes sur la terre ferme et est le deuxième polymère naturel le plus abondant au monde (après la cellulose – une autre matière végétale). C’est aussi l’un des déchets du processus de fabrication du papier. Cela en fait une alternative attrayante à la fibre de carbone provenant de combustibles fossiles, tant sur le plan économique que sur celui de la durabilité.

« Pourquoi n’utilisons-nous pas autant de fibres de carbone dans les voitures et les avions ? explique Engelbert Schrapp, directeur de compte chez Siemens dans l’industrie des fibres. « C’est simplement parce que c’est trop cher. L’industrie de la fibre de carbone est plus ou moins un oligopole. Il y a très peu de fournisseurs qui sont responsables de 95% de la production mondiale, donc c’est un prix élevé artificiel. Pensez maintenant à un nouveau joueur qui peut produire de la fibre de carbone à partir de matériaux naturels – le même produit avec les mêmes forces et un tiers ou les deux tiers de la force de la fibre de carbone.

Séparer le bois en ses éléments constitutifs pourrait être l’avenir pour d’autres applications bizarres et merveilleuses. En éliminant la lignine et en séparant les fibres de la pulpe qui en résulte, les chercheurs ont pu faire des choses remarquables, comme créer du bois transparent. Cela pourrait jouer un rôle dans l’industrie de la construction en créant des fenêtres semi-transparentes. Il pourrait également être utilisé dans les panneaux solaires et même pour créer des LEDs flexibles.

Et si tout cela ne suffit pas, qu’en est-il des vêtements en bois ? Les fibres de bois issues de l’industrie de la pâte à papier peuvent remplacer les matériaux synthétiques à base de combustibles fossiles ainsi que le coton, qui a un impact négatif sur l’environnement en raison de sa forte consommation d’eau. « Au cours des cinq à dix dernières années, cette question a fait l’objet de beaucoup plus d’attention « , dit Mannström. « Le marché des textiles cellulosiques à base de fibres cellulosiques représente près de six millions de tonnes de pâte à papier par an, ce qui en fait une activité importante. »

Les applications semblent prometteuses. Mais quand cette vision d’un monde sans matériaux à base de combustibles fossiles deviendra-t-elle réalité ? Mannström y voit un processus évolutif. La première étape est celle de l’emballage alimentaire où il s’attend à voir d’énormes développements au cours des dix prochaines années. Vient ensuite la fibre de carbone à base de bois. Mannström pense que nous pourrions le voir dans les avions d’ici 20 ans. D’autres applications peuvent être plus éloignées, selon Mannström, mais toutes ont le potentiel d’être réalisées.

Plus d’arbres, c’est une bonne chose, mais combien d’arbres faudrait-il pour un tel monde ? La Suède et la Finlande, avec leurs grandes industries du papier et de la pâte à papier, en fournissent peut-être une indication. Les deux pays nordiques ont vu leurs populations d’arbres doubler au cours des cent dernières années.

Mais Mannström le voit plus en termes de durabilité globale qu’un simple jeu de chiffres. « Nous devons nous assurer que les flux de recyclage qui existent aujourd’hui deviennent si efficaces que nous recyclons nos matériaux par sept, huit, neuf cycles « , dit-il. « Bien sûr que nous avons besoin de beaucoup plus d’arbres. Mais la combinaison du recyclage et de l’énergie renouvelable – c’est la vraie clé. »

par Nature et Zen

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2 commentaires Ajouter un commentaire

  1. Fanny Coïc dit :

    Très instructif et fait ouvrir les yeux. Merci !

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