Selon CVP Packaging, « 460 millions de tonnes de déchets plastiques sont produits chaque année », dont une grande partie est destinée à la fabrication d’emballages. Une pollution généralisée, qui finit par se retrouver dans tous les écosystèmes et les chaînes alimentaires, jusqu’à finir dans notre propre corps et notre cerveau sous la forme de nanoplastiques.
Le « matériau miracle » des années 1950 est devenu, en moins d’un siècle, un fardeau écologique dont nous n’arrivons pas à nous défaire. Les recherches pour créer des substituts ne manquent pas, mais nous n’avons jamais encore réussi à trouver le bon, celui qui pourrait convaincre les industriels d’abandonner complètement le plastique pétro-sourcé. Tout espoir n’est pas encore mort, puisqu’une équipe de Georgia Tech vient de publier une étude dans la revue ACS Applied Polymer Materials, présentant un biofilm, composé uniquement d’ingrédients naturels, plus performant que certains des plastiques les plus utilisés.
Un film biomoléculaire aux caractéristiques uniques
Les bioplastiques existent déjà depuis longtemps, mais peinent souvent à égaler deux propriétés du plastique classique : son excellente protection contre l’humidité ambiante et l’oxygène. Deux paramètres essentiels si l’on souhaite les utiliser pour la conservation des denrées alimentaires, des médicaments, produits pharmaceutiques ou électroniques.
Pour s’affranchir de cet écueil, les chercheurs de Georgia Tech affirment avoir trouvé la bonne combinaison en mariant trois ingrédients naturels complémentaires. La cellulose (molécule organique la plus présente sur terre, composante principale du bois et des plantes) constitue la matrice rigide du film. Ils y ont ajouté du chitosane (polysaccharide issu des champignons et des déchets de crustacés), qui empêche le matériau de se gonfler d’humidité. Pour lier ces deux polymères, les chercheurs ont eu recours à l’acide citrique, qui agit comme agent de réticulation en formant des liaisons supplémentaires entre la cellulose et le chitosane.
Une fois chauffé au four, ce mélange forme le film final, un réseau dense et homogène à travers lequel l’humidité et l’oxygène ne passent pas. L’auteur principal, Yang Lu, explique qu’ils l’ont mis à l’épreuve « dans des conditions chaudes et humides simulant les tropiques » (80 % d’humidité, un seuil qui détruit normalement la majorité des bioplastiques) et que celui-ci a tout de même gardé son imperméabilité.
Le film n’a pourtant pas perdu de son efficacité protectrice, rivalisant avec celle du PET (Polytéréphtalate d’éthylène) et de l’EVOH (Éthylène alcool vinylique), deux plastiques couramment utilisés pour maintenir les aliments à l’abri de l’air.
Le brevet a déjà été déposé, et le projet est pour le moment soutenu financièrement par trois grandes institutions : Mars Inc. (acteur majeur de l’agroalimentaire), Renewable Bioproducts Institute (centre de recherche de Georgia Tech spécialisé dans les matériaux biosourcés) et même le Département de la Défense américain, qui a donné son appui.
Cela signifie-t-il pour autant que ce biofilm trouvera grâce auprès de l’industrie toute entière ? À ce stade, il est impossible de répondre à cette question, même s’il arrive au bon moment : les réglementations européennes et américaines resserrant l’étau autour des plastiques non recyclables. Même si le contexte lui est favorable, il devra franchir une batterie de certifications pour être produit et utilisé en masse, un processus qui peut malheureusement s’étaler sur de longues années. La pétrochimie conserve toujours une large avance sur l’innovation de Georgia Tech : ses matériaux sont très bon marché et produits en quantités astronomiques. Une réussite scientifique n’est pas toujours gage de réussite commerciale, et c’est souvent à l’étape de l’industrialisation que nombre de ce genre de projets ont déjà échoué. Espérons, cette fois, que cela ne sera pas le cas.
- Des chercheurs de Georgia Tech ont mis au point un film entièrement naturel capable de bloquer l’humidité et l’oxygène aussi efficacement que certains plastiques classiques.
- Ce matériau repose sur un assemblage de cellulose, de chitosan et d’acide citrique, formant une structure très dense qui reste performante même en conditions très humides.
- Malgré son potentiel, son adoption dépendra de certifications longues et de sa capacité à rivaliser économiquement avec les plastiques pétrochimiques, encore largement dominants.
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