Tout savoir sur les plastiques biodégradables

Les plastiques et les emballages plastiques sont devenus omniprésents dans notre quotidien. Leur impact sur notre planète est aujourd’hui catastrophique : la France génère à elle seule près de 3,5 millions de tonnes de déchets plastiques par an et les emballages sont responsables de près de 60% de l’ensemble des déchets plastiques produits, tous secteurs confondus. (Source : Atlas du plastique 2020).

Face à ce constat, depuis quelques années, on constate un intérêt croissant pour le développement de nouveaux types de plastiques biodégradables.

Dès 1974, il a en effet été démontré que certains polymères étaient rapidement dégradés dans des sols contenant un grand nombre de micro-organismes. La recherche se penche vraiment sur le sujet depuis plus de 20 ans afin de proposer des solutions plastiques toujours plus respectueuses de l’environnement !

Mais comment un emballage plastique peut-il se biodégrader ? Quelle est la différence avec un plastique compostable ? Tous les bioplastiques sont-ils biodégradables ? Levons le voile sur le sujet de la biodégradabilité !

Qu’est-ce que la biodégradation ?

« Un produit est biodégradable lorsqu’il peut être décomposé par des organismes biologiques (bactéries, champignons, algues…) dans un environnement favorable (conditions de température, d’humidité, de lumière, d’oxygène, etc.). »- Source Futura Science. La biodégradation peut être dite « anaérobie » (sans oxygène) ou « aérobie » (en présence d’oxygène).

Plus précisément, la biodégradation consiste en deux étapes clé :

• La fragmentation : cette première phase correspond à une détérioration du produit, appelée désintégration. Elle est généralement provoquée par des agents extérieurs par exemple des micro-organismes ou d’autres êtres vivants (vers de terre, insectes…) venant fragmenter le produit. Cette première phase est très utile car elle a pour résultat le morcellement du matériau qui sera ainsi plus facilement accessible aux micro-organismes.

• L’assimilation : cette seconde phase correspond à la biodégradation proprement dite. Il s’agit ici de l’attaque du matériau par les micro-organismes conduisant à la production d’eau, de dioxyde de carbone, de méthane et de biomasse ne représentant aucun danger pour l’environnement.

Deux grands facteurs de biodégradation

1-Le milieu de biodégradation : certains matériaux sont davantage biodégradables par compostage que dans le sol. Les paramètres physico-chimiques du milieu sont déterminants, non seulement pour l’expression des micro-organismes intervenants dans la dégradation, mais aussi pour le matériau amené à être dégradé. Trois éléments rentrent en ligne de compte : la température qui favorise l’activité microbienne, la teneur en eau du milieu qui doit être suffisante pour permettre aux fonctions des micro-organismes de s’exprimer et le pH.

2- La structure et les propriétés du matériau, de même que son procédé de fabrication (extrusion, injection, thermoformage …) ainsi que les conditions de sa mise en forme (température, pression, utilisation de plastifiants, d’additifs) sont des éléments qui vont donner des matériaux aux caractéristiques très différentes tant au niveau de leur composition que de de leur comportement vis à vis de l’eau, induisant des biodégradations différentes. L’épaisseur du matériau obtenu intervient également dans la vitesse de biodégradation : en général plus le matériau est épais, plus lente est la dégradation. Un frein qui peut cependant être levé grâce à Evanesto®, un additif enzymatique qui permet d’accélérer la biodégradation des plastiques d’origine végétale, permettant ainsi aux produits rigides de devenir compostables.

Y’a t’il une différence entre « biodégradable » et « compostable » ?

Oui !

Pour évoquer la fin de vie des bioplastiques, on emploie également souvent les termes de compostage et compostabilité. Ils font référence à la réalisation de l’action de biodégradation en milieu aérobie dans des conditions spécifiques :

• de compostage industriel (réalisé sur des plateformes dédiées où les conditions de température et d’humidité entre autres, sont contrôlées),
• de compostage domestique (réalisé dans des conditions peu ou non contrôlées, par exemple chez un particulier, à température ambiante).

Une matière biodégradable peut être dégradée chimiquement par des micro-organismes mais ceci n’implique pas forcément que ce produit fournira du compost de qualité : si un produit compostable est forcément biodégradable, un produit biodégradable n’est donc pas forcément compostable, tout dépend de l’environnement dans lequel la matière est biodégradée ! Car chaque environnement (composteur industriel ou domestique, sol, eau, mer…) a des températures et des micro-organismes différents.

Par exemple, des bioplastiques capables de se biodégrader dans une usine de compostage industriel ne le sont pas dans l’eau. Mais grâce à Evanesto® ils peuvent par contre désormais se biodégrader en conditions de compostage domestique ou même dans le sol !

Un bioplastique est-il forcément biodégradable ?

Non !

La biodégradation d’un matériau est déterminée par sa nature chimique et non pas par son origine fossile ou végétale. Il est donc important de faire la différence entre les notions de biosourcé (utilisation de biomasse pour la production d’un polymère) et de biodégradable. En effet, un plastique pétro-sourcé peut être biodégradable et au contraire, un polymère peut être biosourcé mais non biodégradable.

Pour résumer, un bioplastique peut être uniquement biosourcé, ou uniquement biodégradable. Mais il peut parfois également être les deux ! C’est le cas de l’acide polylactique (PLA) qui fait partie de la famille des bioplastiques biosourcés et biodégradables, il est issu de ressources renouvelables telles que le maïs ou la canne à sucre.

Peut-on jeter un plastique biodégradable dans la nature ?

Non !

Nous l’avons vu les conditions de biodégradation diffèrent selon les environnements. Un article biodégradable ne doit pas être abandonné n’importe où. Un sac compostable qui flotte au vent sera une pollution visuelle durant plusieurs mois car les conditions nécessaires à son compostage ne sont pas réunies…

Ainsi, les matières à composter doivent être soigneusement triées des matières non biodégradables, c’est un exercice (soutenu par un système d’étiquetage sur le produit concerné) auquel chaque consommateur, devra très bientôt se former (retrouvez 5 bonnes raisons de composter).

Une biodégradation normée ?

Oui !

Il existe des normes pour mesurer la biodégradation. En ce qui concerne les emballages, la seule norme qui fait référence actuellement est la norme harmonisée européenne 13432 (NF EN 13432 en France) relative à l’une des exigences de la Directive 94/62/CE « emballages et déchets d’emballage » à savoir la valorisation par compostage et biodégradation. Elle arrête 4 critères d’acceptation, ainsi, pour qu’un matériau soit déclaré apte au compostage par exemple, il doit remplir les 4 critères suivants :

– Composition : la norme établit un taux maximal de solides volatiles, de métaux lourds et de fluor acceptables dans le matériau initial.

– Biodégradabilité : le seuil acceptable de biodégradabilité est d’au moins 90% au total, ou 90% de la dégradation maximale d’une substance de référence, la cellulose.

– Désintégration : c’est l’aptitude du produit à se fragmenter sous l’effet du compostage. Le seuil de refus est de 10% de la masse initiale au-dessus d’un tamis de 2 mm.

– Qualité du compost final et écotoxicité : elle ne doit pas être modifiée par les matériaux d’emballage ajoutés au compost et ne doit pas être dangereuse pour l’environnement. La norme impose de réaliser des tests écotoxicologiques sur le compost final et exige une performance supérieure à 90% de celle du compost témoin correspondant.

Afin de représenter la plus grande variété de milieux de fin de vie possible, les critères de désintégration et de biodégradabilité de la norme EN 13432 ont également été adaptés. On retrouve donc les différents milieux de biodégradation possibles pour les plastiques biodégradables, chacun avec ses propres exigences même si les critères de composition et d’écotoxicité restent par exemple identiques :

Le respect de ces différents critères donne accès à des labels commercialisés par des organismes de certifications.

Les labels de biodégradation

Des labels permettent de spécifier l’environnement de biodégradation correct directement sur les produits concernés grâce à leurs marques de vérification. C’est le cas de l’organisme TÜV Austria, leader mondial de la certification de bioplastiques qui offre des marques environnementales de conformité de produits, sous forme de labels de certification adaptés aux différents environnements de biodégradation.

• Le label « OK biodegradable MARINE » : garantit la biodégradabilité marine
• Le label OK biodegradable SOIL : garantit la biodégradabilité dans le sol
• Le label OK biodegradable WATER : garantit la biodégradabilité dans un environnement naturel d’eau douce (veuillez noter que cela ne garantit pas automatiquement la biodégradation dans l’eau de mer).
• Le label OK compost INDUSTRIAL : garantit la biodégradabilité dans un centre de compostage industriel. Cela s’applique à tous leurs composants, encres et additifs compris.
• OK compost HOME : garantit la biodégradabilité en conditions de compostage domestique. Étant donné le relativement faible volume de déchets, la température dans un bac à compost dans un jardin est plus basse et moins constante que dans un centre de compostage industriel. Le compostage à domicile est donc un processus plus difficile et plus lent. Le saviez-vous ? Evanesto® est le premier additif qui permet aux plastiques à forte teneur en PLA d’atteindre la certification OK compost HOME !

Quel avenir pour les plastiques biodégradables ?

Les principales applications industrielles de plastiques biodégradables et compostables sont aujourd’hui les sacs distribués dans les supermarchés (38% de la consommation totale), le secteur de l’emballage (gobelets et récipients alimentaires, films, filets, mousses) ainsi que le secteur produisant des sacs plastiques pour la collecte et le compostage des déchets naturels.

Les applications visées tendent à se diversifier, la Convention Citoyenne a d’ailleurs proposé en juin 2020 de favoriser « les emballages biosourcés compostables » afin de lutter contre la pollution plastique.

Aujourd’hui on peut considérer la compostabilité comme une alternative positive et nécessaire aux applications plastiques qui demeurent difficilement remplaçables : elle pourra par exemple permettre de résoudre la problématique de la collecte et du traitement des films agricoles. En effet, les films biodégradables peuvent ainsi être laissés sur champ après utilisation, puis incorporés à la terre au moment de la préparation du sol pour les cultures suivantes. La compostabilité des plastiques permettra également de réduire le volume de nos déchets d’emballages quotidiens, en apportant une réelle alternative pour repenser la fin de vie de tous les plastiques ne pouvant aujourd’hui être recyclés ou réutilisés, parce qu’ils sont trop fins, souillés ou fabriqués en multicouches.

Sources : Ademe – Biodeg.Pdf / Site Tüv Austria