Un nouveau polymère biosourcé pourrait être de bon augure pour l’environnement. Une évaluation récente de sa production industrielle et de son utilisation dans les bouteilles laisse entrevoir des réductions potentiellement importantes des émissions de gaz à effet de serre (GES).
Les matières plastiques nuisent à la planète, c’est un fait. Mais qu’on le veuille ou non, elles font partie intégrante de la vie moderne. Des scientifiques se sont donc concentrés sur les alternatives aux plastiques fabriqués à partir de pétrole non renouvelable. Un polymère prometteur est le polyéthylène furanoate (PEF), une alternative 100 % biologique au polyéthylène téréphtalate (PET) à base de pétrole utilisé pour fabriquer plus de 500 milliards de bouteilles en plastique chaque année. Le PET est le nom chimique du polyester.
Une analyse du cycle de vie (ACV) évaluée par des pairs et portant sur les applications du PEF développées par la société néerlandaise Avantium, spécialisée dans le domaine des technologies chimiques; a montré que le remplacement du carbone fossile du PET par le carbone totalement renouvelable du PEF dans la production de bouteilles de 250 et 500 ml entraînerait une baisse significative des émissions de gaz à effet de serre. L’ACV a été réalisée dans le cadre du projet PEFerence, financé par l’UE et dont Avantium est le coordinateur.
La société néerlandaise a mis au point une technologie appelée YXY® pour convertir les sucres d’origine végétale en un polymère entièrement recyclable. Le polymère 100 % biosourcé, recyclable et dégradable qui en résulte combine des caractéristiques environnementales avec des performances supérieures à celles du PET. Il présente de meilleures propriétés de barrière au CO2 et à l’oxygène (ce qui permet d’allonger la durée de conservation des produits emballés) et une meilleure résistance mécanique (ce qui permet d’obtenir des emballages PEF plus fins nécessitant moins de ressources). Il présente également une résistance à la chaleur supérieure de 12 °C à celle du PET.
«Le principal élément constitutif du PEF, le FDCA (acide 2,5-furandicarboxylique), peut être produit à partir de sucres (fructose), par exemple du blé, du maïs et de la betterave à sucre. Le FDCA est polymérisé avec du monoéthylène glycol (MEG) d’origine végétale pour obtenir un polymère PEF 100 % végétal. Lorsque la technologie sera entièrement développée, le PEF pourra également être produit à partir de la cellulose et donc des flux de déchets agricoles et forestiers. Le procédé actuel d’Avantium utilise de l’amidon de blé européen», indique un communiqué de presse publié sur le site web du partenaire allemand du projet, nova-Institute, qui a réalisé l’ACV.L’ACV a analysé 16 catégories d’impact différentes couvrant l’impact environnemental des solutions d’emballage en PEF à toutes les étapes du cycle de vie, tout au long de leur existence. Les résultats indiquent que les bouteilles en PEF réduiraient les émissions de GES de 33 % par rapport aux bouteilles en PET. «Le PEF permettrait également de réduire de 45 % la consommation de ressources fossiles et de 47 % la pression exercée sur les ressources abiotiques (minéraux et métaux), grâce aux propriétés mécaniques du PEF qui permettent d’alléger le poids. Toutefois, les bouteilles en PET seraient plus performantes que les bouteilles en PEF dans d’autres catégories d’impact découlant principalement de l’approvisionnement actuel en matières premières.»
Le PEF trouve également des applications dans les emballages multicouches, lorsque l’emballage monocouche ne suffit pas à garantir la durée de conservation requise. Le communiqué de presse indique: «Dans cette ACV, des bouteilles multicouches PET/PEF de 250 ml contenant 10 % de PEF ont également été évaluées et comparées à des bouteilles PET/PA de référence contenant typiquement 7 % de PA (polyamide). L’analyse a montré que des réductions significatives d’environ 37 % des émissions de GES pourraient être obtenues en remplaçant la couche de PA par du PEF, principalement en raison de la recyclabilité du système PET/PEF par rapport à la non-recyclabilité du système contenant du PA. Ce remplacement contribuerait également à une réduction significative de la demande en ressources finies (-37 % et -52 % de combustibles fossiles et de minéraux et métaux, respectivement).»
L’objectif de PEFerence (From bio-based feedstocks via di-acids to multiple advanced bio-based materials with a preference for polyethylene furanoate) est de créer la première usine de FDCA rentable à l’échelle industrielle au monde. Le gestionnaire de projet Avantium prévoit d’ouvrir cette usine en 2024.
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