FAQ Matériaux biodégradables
Toutes sortes de matériaux biodégradables existent. Serait-il possible d’y voir un peu plus clair?
Pour y voir un peu plus clair il faut tenter de classer ces matériaux, ce qui n’est pas un chose simple car il existe de nombreuses voies d’entrées.
Prenons par exemple un classement selon la quantité d’énergie nécessaire pour fabriquer 1 kg du matériau considéré (exprimée en mégajoules/kg).
| Matériau | MJ/kg |
| PEHD (polyéthylène haute densité). Matériau non biodégradable mais mis ici à titre comparatif | 80.00 |
| PHA (polyhydroxyalcanoate). Matériau directement accumulé dans des bactéries cultivées en fermenteur | 81.00 |
| PCL (polycaprolactone). Matériau dérivé directement des produits pétroliers | 77.00 |
| PLA (acide polylactique). Matériau issu de l’amidon de maïs ou de sucre de betterave à l’issue de processus fermentaires suivis de quelques transformations chimiques | 57.00 |
Un autre classement possible est celui du type principal de ressource utilisée pour la fabrication du matériau biodégradable (en rouge les plus fréquemment utilisés en Europe en 2007 dans les domaines de l’agriculture et de l’agroalimentaire)
| Matériaux biodégradables dont la ressource principale est renouvelable à court ou moyen terme (= matériaux dont la ressource primaire végétale ou (et) animale est maintenue artificiellement – maïs, cultures bactériennes, forêt cultivée, etc…- ou naturellement —algues marines, crustacés, etc… -) | Matériaux biodégradables dont la ressource principale n’est pas renouvelable à court et moyen terme (= matériaux issus de la transformation des produits pétroliers, dont la ressource est limitée dans le temps) |
| Au moment de leur biodégradation, ils dégagent un CO2 qui a été emprunté à l’atmosphère actuelle. Il s’agit donc d’une simple restitution d’un prélèvement effectué dans les mois voire les quelques années qui ont précédé la naissance du matériau. Ce CO2 n’augmente pas la concentration actuelle du CO2 atmophérique et ne contribue donc pas à l’effet de serre.
Attention cependant! Cultiver des plantes, élever des animaux, mettre en place les process industriels nécessaires… demande de l’énergie qui est souvent une énergie d’origine pétrolière. Selon le polymère fabriqué, le bilan carbone peut parfois être très mauvais. |
Au moment de leur biodégradation, ils dégagent du CO2 piégé il y a plusieurs centaines de millions d’années. Ce CO2 augmente la concentration actuelle du CO2 atmophérique, contribuant ainsi (même si c’est très faiblement) à l’effet de serre |
| Agar Agar (algues)
Alginates (algues) Amidon et dérivés (maïs, pomme de terre, pois, blé) Caséïne et caséinates (lait) Cellulose et dérivés comme le papier, la viscose, la rayonne, la cellophane et l’acétate de cellulose(bois) Chitine et Chitosan (crustacés, lichens, champignons) Gélatine (peau et tissus conjonctifs des animaux) Gluten (blé) Huiles estérifiées ou époxydées (colza, soja, maïs, tournesol, ricin) PHA (polyhydroxyalcanoates) (bactéries + amidon + huiles végétales). Le PHB (polyhydroxybutyrate), le PHV (polyhydroxyvalérate) et le PHBH (Poly 3-hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate) font partie des PHA PLA (acide polylactique) (amidon de maïs ou sucre de betterave + bactéries + process chimique) |
PBAS (polybutylène adipate succinate)
PBAT (polybutylène adipate téréphtalate) PBS (polybutylène succinate) PBSC (polybutylène succinate carbonate) PCBS (polycaprolactone butyrène succinate) PCL (polycaprolactone) PES (poléthylène succinate) PMAT (polyméthylène adipate téréphtalate) Polyamides PVA (alcool polyvinylique) PBAH (polybutylène adipate aminohexanoate) PBAC (polybutylène adipate caprolactam) |
Une troisième méthode de classement est celle qui tient compte de l’origine principale du matériau biodégradable
| Origine animale | Origine végétale | |
| Chitine et Chitosan (crustacés, lichens, champignons) | Alginates (algues)
Amidon et dérivés (maïs, pomme de terre, pois, blé) Cellulose et dérivés (bois) Gluten (blé) Huiles estérifiées ou époxydées (colza, soja, maïs, ricin, tournesol) PHA (polyhydroxyalcanoates) (huiles végétales, amidon, bactéries) PLA (acide polylactique) (maïs, betterave, bactéries) |
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| Gélatine (peau et tissus conjonctifs des animaux) | Polymères biodégradables pétroliers (l’origine du pétrole est aussi bien végétale qu’animale) | |
Passons maintenant à une quatrième manière de les classer, selon la composition chimique (sur fond jaune, les classes principales)
| Les polysaccharides (La plupart sont extraits des végétaux). L’amidon et la cellulose sont les polymères les plus utilisés dans les usages agricoles, agroalimentaires et d’emballage. Les autres se retrouvent surtout comme adjuvants dans la pharmacopée. Ils sont caractérisés par une très grande aptitude à la biodégradation. |
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| Les polyesters (groupe de polymères très important.) Quasiment tous les biomatériaux actuels destinés à l’agriculture, à l’agroalimentaire ou plus spécifiquement à l’emballage en contiennent peu ou prou. | |
| On distingue quelques sous-groupes de polyesters | |
| Les polyesters aliphatiques (longues chaînes carbonées acycliques) non aromatiques (pas de présence de noyaux aromatiques) |
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| Les polyesters aliphatiques aromatiques (présence de noyaux aromatiques) |
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| Les co-polyesters (synthèse de polymères effectuées à partir de plusieurs types de polyesters-en général 2-), quasiment tous de type aliphatiques aromatiques |
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| Les co-polyesters amides (PBAH et PBAC) sont un cas particulier des co-polyesters. |
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| Les protéines |
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| Les oléiques | Huiles de colza, maïs, soja, tournesol ou ricin estérifiées |
| Les viniliques |
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Qui fabrique quoi? Classement selon le fabriquant de la résine de base (compound)
| Amidon de maïs et de pommes de terre | Roquette SA | |
| Amidon déstructuré | Ecofram | National Starch |
| Amidon granulaire | Ecopolym
Polyclean Amyplast |
Polychim
Archer Daniels Midland Amylum |
| Amidon thermoplastique | Paragon | Avebe |
| Chitosan | Dolon CC
Kytex |
Aicello Chemical
Marine Commodities Inc. |
| Ester d’acides gras + amidon | Cornpole CP | Japan Cornstarch |
| Gluten | Gluten de blé | Roquette SA |
| Huiles de maïs, colza et ricin estérifiées | Origo-Bi | Novamont |
| Cellulose | Cellulose, pâte à papier | Divers (Ahlstöm, Smurfit Kappa, Lenzing, ..) |
| PBAC | BAK 1095 | Bayer |
| PBAH | BAK 2195 | Bayer |
| PBAS | Bionolle 3000, 3900 et 5000
EnPol G4000 series |
Showa High Polymer
Ire Chemical |
| PBASL | GS PLA | Mitsubishi Chemical |
| PBAT | Ecoflex | BASF |
| PBAT + amidon de blé | Bio Cérès | Futuramat |
| PBAT + amidon de maïs | Mater-Bi NF01U | Novamont |
| PBAT + farine de maïs | Biofilm | Ulice-Limagrain |
| PBCS | Celgreen CBS series | Daicel Chemical Industries |
| PBS | Bionolle 1000 et 1900 | Showa High Polymer |
| PBSAT | EnPol G8000 series | Ire Chemical |
| PCL | Celgreen PH1P à PH7 series
Tone Capa Cal-Green |
Daicel Chemical Industry
Union Carbide Solvay Daicel Chemical |
| PCL + amidon | Mater-Bi ZF03U/A
Biofilm, Bioplast |
Novamont
Biotec |
| PHA | Biomer
PHA PHBH Biopol (PHB et PHV) |
Biomer
Procter & Gamble Kaneka Corporation Metabolix |
| PLA (différents grades) | Solanyl (> pommes de terre)
Nature Works Revode 100 series Lactron B100 Kanepearl B100 Lacea Vyloeco BE Toyota Ecoplastics U’z series |
Rodenburg
Cargill Daishin Pharma-Chemy Kanebo Gohsen Limited Kaneka Corporation Mitsui Chemicals Toyobo Toyota Motor Corporation |
| PLA + PBAT (Ecoflex) | Ecovio | BASF |
| PLA + PCL | Vyloecol BE et HYD series | Toyobo |
| PMAT | Eastar-Bio Ultra
Eastar-Bio |
Novamont
Eastman Chemical |
| PVA | Vinex
Aquafilm |
Air Products and Chemical
Linpac |
| PVA + amidon | Mater-Bi classe A | Novamont |
| PVOH | Gosenol
Ecomaty Kuraray Poval series J-Poval |
Nihon Gosei Kagaku Kogyo
Nihon Gosei Kagaku Gogyo Kuraray Japan Vam & Poval |
A côté de tous ces fabricants de résines de base (liste non exhaustive…) il existe une foultitude d’extrudeurs, thermoformeurs, injecteurs qui produisent des milliers de produits différents portant chacun des noms parfois évocateurs mais le plus souvent fantaisistes (nécessité marketing oblige…). L’utilisateur final est la plupart du temps perdu dans cette jungle et SERPBIO préconise d’une part que les produits vendus portent très clairement la référence à une norme (EN 13432 ou EN 52001) et que d’autre part la composition du matériau soit explicitement indiquée (un peu comme celle qui est obligatoire dans l’industrie agro-alimentaire). Quelques exemples sont donnés à la page suivante…
| Nom du producteur | Nom commercial | Composition |
| Agri Polyane (Deltalène) | Biopolyane (Biolène | PBAT + amidon (Mater-Bi) |
| Ahlström | Sequana | Papier
Papier renforcé fils cellulose |
| Amarande | Feutramat | Fibres végétales + Mater-Bi (PBAT + amidon) |
| Barbier | Bionov
Biofilm Biolice Fiberplast |
PBAT + farine de maïs (Ulice Limagrain) |
| Bato | Clips | PBAT + amidon (Mater-Bi)
PLA + amidon de pommes de terre (Rodenburg) PBAT + amidon + Origo-Bi (Mater-Bi) |
| Filpack | Clips | PLA + amidon |
| FKuR | BioFlex
Bi-Opl Biofolie |
PLA (Nature Works) + PBAT (BASF) |
| Guérin | Biomulch | PBAT + amidon (Mater-Bi) |
| Lemaire Olivier | Clips | PLA + amidon |
| Plantacult | Ecofil (ficelle pour palissage) | Papier |
| Protema (Azcos) | Biotelo | PBAT + amidon (Mater-Bi) |
| Solplast | Solbio | PBAT + amidon (Mater-Bi) |
| Treofan (Trespaphan) | Biophan | PLA (Nature Works) |
| Yokozuna | Yokofilm | PBAT + amidon (Mater-Bi) |