Serpbio Services Etudes Recherches Polymères Biodégradables

Un texte récent (26/02/07 – Actu-Environnement) publié par Eco-Emballage, sous la signature de F. Laby  indique qu'il existe encore trop de confusions, de définitions, de vocabulaire dans le domaine des matériaux biodégradables.

Il est vrai que "certains" s'acharnent, trop fréquemment, pour des questions purement commerciales et parfois par pure ignorance, à maintenir le flou et la confusion dans un domaine entrant en concurrence directe avec des technologies plus anciennes. En vue d’éclaircir la situation, cet article vise à faire un point sur ces questions de vocabulaire, de tests, de normalisation et de démarche dans le choix d’un matériau biodégradable.

Tout d'abord, il faut savoir que le rapport technique CEN/TR 15351:2006 (Plastiques - Guide pour le vocabulaire dans le domaine des produits plastiques dégradables et biodégradables) fixe le vocabulaire au niveau européen et qu'il convient de s'y référer. Toutefois, l’usage de ce document est complexe et délicat. Il s’adresse plutôt aux chercheurs ou aux organismes de normalisation qui souhaitent homogénéiser leur vocabulaire. Sa publication très récente n’a pas permis son application dans les 2 dernières normes sur les matériaux biodégradables dont il est question ci-dessous . C’est pourquoi l'utilisation d'un vocabulaire déjà en place depuis longtemps est encore la règle.

A ce vocabulaire il est toujours possible (de bonne foi ou non) d' "ajouter" de nouvelles expressions, qui, faute d'en avoir peser les tenants et aboutissants, sèment rapidement la confusion dans les esprits.

Il en va ainsi de termes tels que Biopolymères, Bioplastiques, Polymères d'Origine Végétale, Oxo-biodégradables etc…. Ces mots sont supposés définir des matériaux aux qualités multiples hélas plus souvent imaginaires que réelles. En voici quelques exemples.

• Le préfixe "bio" est bien utile pour véhiculer de manière subliminale une image de matière "forcément naturelle", "bonne pour l'environnement", "sans danger pour la nature et donc bonne pour l'homme" …Or, ce préfixe « bio » vient du latin bios qui signifie « vie, êtres vivants » et concerne tout ce qui s’y rattache. Par exemple la biologie est la science des êtres vivants, un matériau biodégradable est dégradé par les êtres vivants, etc. Ce préfixe est utilisé abusivement ou à tort car certains néologismes commençant par « bio » n’ont aucun rapport avec la vie.
• L'appellation "d'origine végétale"
  • tend à renforcer l'image "bio"
  • indique que le matériau est fabriqué à l'aide de matières premières renouvelables (= ressources renouvelables), non fossiles. De cette manière, on laisse croire "qu'on ne fait pas appel au pétrole" … et donc à la pétrochimie….et par extension subliminale à la chimie et aux "produits chimiques". Le "totalement naturel" est ainsi sauvegardé !
    Par un surprenant raccourci mental, on souscrit à l'idée qu'une origine non fossile garantit qu'aucun gaz à effet de serre n'aura été dégagé en fin de vie du matériau considéré.
  • Le terme "biodégradable" d'ailleurs parfaitement défini par les normes ISO, EN et NF,  est encore très souvent galvaudé en laissant supposer au public visé que le matériau considéré se décompose totalement et de manière "naturelle", en seulement eau et gaz carbonique.

Pour bien "enfoncer le clou" il n'est pas rare de rencontrer des argumentaires publicitaires parlant de "Biopolymères à base de matières renouvelables d'origine végétale, biodégradables, se décomposant sans dégagement de gaz à effet de serre"…comme çà au moins "on" est sûr que le futur client aura bien compris ce qu'il "doit" comprendre.

Qu’en est-il en fait ?

Bien sûr, tout cela est bien loin de la réalité scientifique. Dans la très grande majorité des cas, les dits "biopolymères" sont de fait des mélanges de matériaux d'origine végétale (±10% à ±60% en masse, comme par exemple des amidons modifiés ou non, souvent extraits du maïs ou encore du sucre de betterave, et de l'amidon de maïs transformé par fermentation) et de matériaux d'origine fossile (±40% à ±90% en masse , presque toujours des polyesters issus de la pétrochimie).

Il faut reconnaître que les efforts actuels des industriels spécialisés sont de remplacer à terme, la totalité de la masse de matériau d'origine pétrolière par des matériaux issus de ressources renouvelables. C'est d'ailleurs déjà le cas pour certains produits en acide polylactique (amidon de maïs ou sucre de betterave transformé par fermentation), en polyhydroxyalcanoate (polymère microbien) ou issus d'huile de maïs.

A ces matériaux "de base" sont ajoutés divers additifs tels que plastifiants, colorants, glissants, anti-UV, charges organiques et (ou) minérales etc… susceptibles de rendre le "biopolymère ou bioplastique" de moins en moins "bio". Mais, certains de ces additifs sont souvent indispensables pour améliorer les propriétés mécaniques du produit.

Ces premiers constats n'empêchent pas nombre de fabricants de tromper le public en indiquant sur des sacs de caisse par exemple "Fabriqué à partir de maïs" ou "100% maïs" en omettant de dire qu'il s'agit d'un amidon de maïs modifié et que les sacs contiennent aussi des matériaux d'origine fossile, des adjuvants et des charges. Il en résulte qu’un matériau n’est jamais biodégradable à 100%, et une tolérance est toujours acceptée, en général 90%.

Il est par ailleurs clair que pratiquement tous ces "biopolymères ou bioplastiques" ne vont pas sans dégager des gaz à effet de serre, si ce n'est au moment de leur fin de vie, au moins au moment des process de fabrication (pour cultiver du maïs il faut bien des tracteurs et des engrais qui consomment du pétrole, pour transformer de l'amidon ou du sucre par fermentation puis pour extraire les principes actifs on utilise de l'énergie fossile).

La notion de "biodégradabilité", quoique bien définie dans les normes actuelles est encore trop souvent mal comprise par le public et nombre d'industriels surfent sur ce défaut de compréhension pour faire passer des informations qui s'avèrent parfaitement fausses.

Il ne faut jamais oublier que, dans l'absolu, tout matériau basé sur la chimie du carbone est biodégradable pourvu qu'on attende le temps nécessaire. Un sac en polyéthylène va se biodégrader en  ±600 ans: peut-on le considérer comme biodégradable?

Un "biopolymère ou bioplastique ou un "polymère d'origine végétale" est-il forcément biodégradable?

• Du polyéthylène qui serait synthétisé à partir du sucre de betterave, le serait effectivement à partir d'une ressource renouvelable A ce titre on pourrait le définir comme étant un  biopolymère mais il n'en serait pas moins incapable de se biodégrader en moins de ±600 ans
• Il existe des polymères totalement dérivés de la cellulose (que l'on pourrait donc appeler biopolymères ou bioplastiques) qui ne se biodégradent qu'au bout de plusieurs dizaines d'années
• Des mélanges fibres de lin ou de chanvre avec du polypropylène que certains définissent comme "bioplastiques", ne démontrent de biodégradabilité que pour leur partie végétale.

  … les exemples pourraient être ainsi multipliés

Pour définir si un matériau est ou non biodégradable, les normes font appel à 3 types de tests différenciés par les durées, les températures et les milieux d'incubation (quelques petites variantes existent):

• Test dit de "Stürm", réalisé à 38°C en milieu liquide aéré et en présence de bactéries activées prélevées dans des stations d'épuration,  représente ce qui se passe lorsque le matériau à tester est placé dans des conditions de station d'épuration (maximum 6 mois)
• Test à 58°C sur compost, représente ce qui se passe lorsque le matériau à tester est placé dans des conditions de compostage industriel (maximum 6 mois)
• Test à 28°C sur sol réel, représente ce qui se passe lorsque le matériau à tester est enfoui dans un sol (maximum 12 mois).

Dans l’ensemble, ces tests de laboratoire reproduisent assez bien ce qui se passe sur le terrain.

Dans tous les cas, le but  de l’ essai est de déterminer la vitesse et le niveau de dégagement de CO2 par rapport à un témoin zéro (valeur absolue atteinte) et aussi par rapport à de la micro-cellulose placée dans les même conditions de biodégradation (valeur relative atteinte). En effet le CO2 est l’indice de la consommation du matériau par les micro-organismes, donc de la biodégradabilité. A l'arrêt des tests on compare les valeurs obtenues aux normes exigées.

Les réponses des matériaux aux tests sont très différentes selon les conditions de l'expérience: tel type de matériau pourra être déclaré parfaitement biodégradable à 58°C sur compost et totalement non biodégradable à 28°C sur sol réel.

• Un polyéthylène additivé de pro-oxydant  et de thermodégradant a la faculté de se dégrader chimiquement en micro-fragments en présence d'oxygène et sous l'effet de la lumière et de la chaleur. Si on teste la biodégradation de ce matériau à 28°C sur sol réel, la conclusion est qu'il n'est pas biodégradable, voire écotoxique par inhibition de l'activité microbienne du sol. Si avant d'effectuer le test on prétraite (plus ou moins fortement) en présence d'oxygène, l'échantillon par la chaleur et par une exposition aux UV, alors on observe une très légère biodégradation à 28°C sur sol réel (+/- 10%) et une meilleure biodégradation à 38°C en milieu liquide (+/- 30%).
• Un PLA testé sur sol réel à 28°C est déclaré non biodégradable (biodégradation quasiment nulle), mais à 58°C sur compost, il est parfaitement biodégradable (proche de 100% en moins de 6 mois)

La tentation est grande pour des industriels et revendeurs peu scrupuleux de ne choisir que les tests les plus favorables à leur matériau en mentionnant "biodégradable" sans spécifier dans quelles conditions ou en publiant des  graphiques avec des courbes atteignant des valeurs proches de 100% sans spécifier (ou en laissant dans le flou) les conditions du test, le type, et la durée. C'est du mensonge par omission jetant le doute et la confusion dans les esprits des non spécialistes.

 

Lorsqu’on est confronté à faire des choix, quelle attitude adopter face à de tels problèmes?

• être abandonné dans la nature? … sautez à la réponse 2)
• être directement enfoui dans le sol?... sautez à la réponse 3)
• être dirigé vers une Station de Compostage?... sautez à la réponse 4)

2) Abandonner un matériau biodégradable dans la nature est totalement interdit. Il n'existe donc pas de matériau destiné à cet effet. Un revendeur qui aurait ce type d'argument pour vous convaincre se doit d'être "poliment" éconduit

 

3) Le matériau répond-t-il entièrement à la norme NFU 52001 (Matériaux biodégradables pour l'Agriculture et l'Horticulture. Produits de paillage. Exigences et méthodes d'essais)?
Le terme "entièrement" signifie que toutes les exigences de la norme doivent être remplies. Un argumentaire qui indiquerait par exemple "conforme à la NFU 52001 toxicité chimique" ou "conforme à la NFU 52001 biodégradabilité sol"  n'aurait aucune valeur et ne doit en aucun cas être pris en compte.

4) Le matériau répond-t-il entièrement à la norme NF EN 13432 (Emballages. Exigences relatives aux emballages valorisables par compostage et biodégradation. Programme d'essai et critères d'évaluation de l'acceptation finale des emballages)

 

Le terme "entièrement" signifie que toutes les exigences de la norme doivent être remplies. Un argumentaire qui indiquerait par exemple "conforme à la NF EN 13432 écotoxicité" ou "conforme à la NF EN 13432 qualité du compost" n'aurait aucune valeur et ne doit en aucun cas être pris en compte.

 

ATTENTION! La norme NF EN 13432 concerne exclusivement des installations de compostage industrielles. Elle ne permet pas d'émettre un avis de biodégradabilité pour des installations ménagères (composteurs de jardin par exemple). Un argumentaire qui ferait apparaître la possibilité de jeter le produit concerné dans un composteur de jardin ne répond à aucune norme actuelle, est sans valeur et ne doit pas être pris en compte.

a) Si la réponse est négative: rejeter le produit présenté

b) Si la réponse est positive:

vérifier si l'indication "Conforme à la norme "NF EN 13432" est clairement indiquée sur le matériau et pas seulement sur la publicité accompagnatrice

ATTENTION! c'est l'objet lui-même qui doit être conforme et pas seulement son matériau de base : les encres, colorants et additifs divers entrant dans les process  peuvent rendre le produit fini totalement non-conforme.

demander si la déclaration de conformité est interne au fabricant (déclaration "sur l'honneur") ou confirmée par un laboratoire tiers et indépendant (et dans ce cas en demander la preuve)? Il est évident qu'une déclaration confirmée est plus sécurisante qu'une déclaration "sur l'honneur")

Le problème des labels, des logos et des marques (quelques exemples ici ...)

La labellisation découle d'une action strictement privée. Elle résulte d'un contrat entre le fabricant d'un matériau (biodégradable dans notre cas) et une organisation privée qui confirme l'effective conformité du matériau à telle ou telle norme tout en assurant le suivi qualitatif de ce même matériau dans le temps (à condition que le fabricant continue à payer sa quote-part annuelle).

 

Le processus est en général le suivant:

Un fabricant veut labelliser son matériau biodégradable :

• Il s’adresse à un organisme reconnu de labellisation ou de certification
• Cet organisme demande à un ou plusieurs laboratoires tiers et indépendants d'effectuer les tests de conformité aux normes de biodégradabilité (ces laboratoires sont très généralement conseillés et agréés par les organisations de labellisation)
• Sur la base des résultats des analyses réalisées par ces laboratoires tiers, le fabricant remplit un dossier conforme aux exigences de l'organisme labelliseur
• Sur la base du dossier réceptionné, l’organisme labellise (ou ne labellise pas) le matériau concerné. Pour faciliter la lecture de ce label par les futurs acheteurs et consommateurs, l’organisme permet au fabricant d'apposer  son logo de reconnaissance sur son matériau.

Un logo n'a que la valeur de sa reconnaissance par le public. Sa seule présence, si joli et suggestif soit-il, n'a aucun intérêt s'il n'est pas sous-tendu par toutes les preuves de conformité aux normes en vigueur. Si c’est le cas, il garantit le consommateur comme le fabricant de l’exactitude des performances du matériau. Il permet aussi de faciliter le tri à la source ou au centre de recyclage

Une marque n'a pas non plus d'intérêt particulier et n'a de valeur, plus ou moins fictive, qu'à la hauteur de l'image qu'elle véhicule. Elle n'est qu'un nom, parfois évocateur, donné au matériau vendu par le fabricant.

De plus en plus les labels et les marques sont remplacés par des « marques de conformité » qui allient à la fois une marque et un label. Ces marques de conformité sont délivrées par des organismes certificateurs qui suivent un cahier des charges très rigoureux.

Faut-il faire confiance à des fabricants qui argumenteraient autour de normes autres que le NFU 52001 et NF EN 13432 ?

La NFU 52001 est une norme française à visée européenne et la NF EN 13432 est une norme européenne qui va bientôt recevoir une reconnaissance internationale. Baser un argumentaire de vente sur d'autres normes n'aurait d'intérêt qu'à "brouiller les pistes" en rendant l'identification qualitative du produit plus difficile pour le futur acheteur et (ou) consommateur. En outre, ces autres normes sont déjà anciennes et ne correspondent plus aux  exigences  actuelles sur l’environnement. Il vaut donc mieux rejeter ce type de produit.

Les matériaux à base de polyéthylène additivé de prooxydants et (ou) de thermodégradants sont-ils biodégradables?

Non. Ils ne répondent ni à la norme NFU 52001 ni à la NF EN 13432.

Par ailleurs,"bio" ne peut absolument pas être présent dans la marque, sur le logo, dans le texte imprimé sur le produit, et dans la publicité accompagnatrice. Si c'est le cas, il s'agit de publicité mensongère, parfaitement condamnable. D’ailleurs «bio» est réservé aux produits issus de l’agriculture biologique et par extension réservé aux produits industriels issus de ressources renouvelables végétales.

En conclusion

Le vocabulaire sur les matériaux biodégradables est complexe et souvent galvaudé ce qui ne simplifie pas la tache de l’utilisateur dans ses choix. Les éclaircissements  et  le guide de choix proposés ci-dessus devraient faciliter l’utilisateur dans ses décisions. Les vocables comme « biopolymères » ou « bioplastiques » sont souvent vides de sens. Il vaudrait mieux parler de matériaux conformes aux normes en vigueur, en particulier NF EN 13432 et/ou NFU 52001. Néanmoins, un matériau certifié et/ou labellisé par un organisme reconnu garantit les performances du produit. Si des difficultés apparaissent pour des choix spécifiques l’utilisateur a intérêt à consulter un spécialiste du SERPBIO ou du COBIO ou l'un des centres d’expérimentations agricoles et/ou horticoles tels que le CTIFL à Balandran, la SEHBS en Bretagne, la SERAIL à Lyon, Le CEHM à Marsillargue, Le GRAB à Avignon…. Nombre de matériaux biodégradables sont actuellement au point, ont atteint leur objectif…encore faut-il savoir les choisir avec soin.

Dans sa lettre d'Information N° 38 de février 2007, le COBIO (Comité Français pour la Biodégradabilité) fourni un recto-verso utile et synthétique destiné à toute personne qui souhaite acheter, distribuer ou utiliser un matériau biodégradable.En écrivant à Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. il vous sera possible d'en obtenir une copie.