Fabriquer du plastique, du caoutchouc synthétique ou de l’essence à partir non plus de pétrole, mais de végétaux.Le pari un peu fou de Marc Delcourt et Philippe Marlière n’est pas encore gagné.

Mais la start-up de ces deux normaliens, Global Bioenergies, vient de franchir un cap important.

Selon les classifications scientifiques classiques un végétal est un organisme appartenant à l’une des diverses lignées qui végètent : c’est-à-dire qui respirent, se nourrissent, croissent comme les plantes, selon l’étymologie du terme. Contrairement à une idée largement répandue, le terme végétal ne désigne pas uniquement les plantes

Les premiers travaux en laboratoire ayant été jugés concluants, l’entreprise, crée en 2008, a décidé de tester son procédé à l’échelle industrielle. Une première unité pilote va être implantée dans ce but à Bazancourt (Marne), sur le site du groupe coopératif Cristal Union, a annoncé l’entreprise mardi 4 juin.

Grand producteur de betteraves, connu pour sa marque de sucre Daddy, Cristal Union est aussi un des actionnaires minoritaires de Global Bioenergies.

La coopérative n’est pas seule à soutenir le projet. Arkema, le numéro un français de la chimie, va également participer à l’aventure.

Arkema, premier chimiste français, a réalisé sur son site de Pierre-Bénite (69) une nouvelle station de traitement des eaux usées. D’un montant total de 7,2 millions d’euros, dont la moitié financée par l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, cet ouvrage permet à Arkema d’aller au-delà des obligations réglementaires en matière de respect de l’environnement en divisant par 8 ses rejets de métaux et en réduisant jusqu’à 98% ses rejets de de matières en suspension dans le Rhône.

Sur place, l’ancienne filiale chimique de Total va étudier l’utilisation des molécules produites par Global Bioenergies. Et adapter en conséquence ses propres procédés de fabrication, notamment de verre acrylique.

Autre soutien de poids, celui de l’Etat. Il vient de décider d’apporter 5,2 millions d’euros au projet, dans le cadre des « investissements d’avenir ». Un montant qui couvre environ la moitié du coût du pilote industriel, évalué à 10 millions d’euros sur trois ans.

« Dans notre procédé, nous prenons du sucre, et nous le transformons par fermentation en isobutène, une molécule utilisée dans les plastiques, l’essence, les lubrifiants, etc », explique le PDG, Marc Delcourt.

SÉRIE DE QUESTIONS :

Cette première unité permettra de produire 10 tonnes par an d’isobutène. En passant ainsi à une échelle industrielle, les dirigeants entendent répondre à une série de questions : est-ce que la bactérie utilisée pour la fermentation joue son rôle de façon stable dans le temps ? Le rendement prévu est-il au rendez-vous ? Peut-on utiliser des matières premières moins pures que le sucre, employé pour le moment ?

Si tout se passe bien, une deuxième unité pilote, d’une capacité dix fois supérieure, sera construite l’an prochain. Coût : environ 15 millions d’euros.

Pour financer ce début d’industrialisation, Global Bioenergies prépare pour le second semestre une levée de fonds d’au moins une quinzaine de millions d’euros.

« Elle nous fera vraiment entrer dans le monde des sociétés cotées », commente M. Delcourt. Pour l’heure, 90 % du capital se trouve en effet entre les mains d’actionnaires stables, dont le fonds Seventure (40 %) et les deux fondateurs (20 % chacun).

245 millions de tonnes de plastique avaient été produits dans le monde en 2008, contre 265 millions de tonnes en 2011 selon la Fédération des producteurs de plastique PlasticsEurope.

Le plastique, une plaie pour l’environnement

La production mondiale de plastique a baissé de 1,5 million de tonne en 2008, soit 245 millions de tonnes de plastiques produits. Une première depuis le choc pétrolier de 1973, alors que pendant 34  ans, la production augmentait de 9 % par an en moyenne.

La production de plastiques consomme 8% de la consommation mondiale de pétrole.

Chaque gramme de plastique contient environ un gramme de pétrole.

Kilos de plastique produits dans le monde

La France : une gestion des déchets plastiques en question

La France est le 3ème producteur européen de plastique, avec environ 7,22 millions de tonnes produites en 2008. Malheureusement, une fois à l’état de déchets, ces plastiques sont encore mal recyclés et valorisés sur le territoire avec 45 % de déchets plastiques mis en décharge : sur 3 millions de tonnes de déchets, 1,4 million est mis en décharge, 506 000 tonnes (soit 17 %) sont recyclées (retransformées en matières plastiques) et 1,1 million de tonnes sont valorisées (utilisées comme combustible).

A l’inverse, le taux de valorisation est de quasi 100% en  Suisse où la mises en décharge des plastiques y est interdite…

 Le plastique, une plaie mortelle pour l’environnement

Le plastique dans les océans est une catastrophe sanitaire pour la faune marine. 80% des déchets océaniques sont des plastiques (bouteilles, filtres, granulés industriels, stylos, emballages, capsules de bouteilles, etc)

Cité par le magazine Sciences et vie de juillet 09, un chercheur spécialiste des oiseaux explique :

« Je coordonne une étude internationale qui consiste à ramasser sur les plages de la mer du Nord les cadavres des fulmars, des oiseaux relativement communs que l’on retrouve souvent morts sur le littoral.

Nous constatons désormais que ces oiseaux ont en moyenne, sur les côtes françaises, de l’ordre de 0,6 gr de plastique dans leur estomac. Ce qui pour un homme adulte, représente l’équivalent de 600g !

Et quelque 80 autres espèces sont touchées, depuis les albatros jusqu’aux pétrels. »

Le pire danger provient des plastiques invisibles

Sous l’effet de la houle et surtout du rayonnement ultra violet, les bouts de plastiques se morcellent en petits morceaux de plus en plus petit et finissent en débris de moins de 5 mm et jusqu’à 20 micromètres (un cinquantième de millimètre)

On vit dans le plastique. Littéralement ! Immense progrès de l’après-guerre, la diffusion du plastique finit, de nos jours par inquiéter.

Le plastique fantastique et pratique

De par ses qualités intrinsèques : légèreté, solidité… le plastique devient de plus en plus présent dans nos vies quotidiennes, jusqu’à remplacer le verre

Il existe environ 20 plastiques différents. Tous ces plastiques sont des polymères, c’est-à-dire de très longues chaînes de molécules carbonées élémentaires.Les molécules de plastique sont donc de longues chaînes carbonées qui ont une grande inertie chimique, autrement dit une grande stabilité. C’est pourquoi on les considère généralement comme non toxiques.

Les principaux plastiques

Les principaux plastiques sont le PET, polyéthylène, le polypropylène, le chlorure de polyvinyle ou PVC, et le polystyrène.

Parmi cette grande quantité de plastique utilisée, seulement trois sont recyclés :
– Le PET (bouteilles d’eau et de soda)
– Le PeHD (emballages opaques)
– Le PVC

Le règne du plastique

En 2007, 260 millions de tonnes de plastiques ont été produites dans le monde et 52 millions de tonnes de plastiques ont été produites dans l’UE et ont été employées à :

–    L’emballage, 37%
–    Le BTP, 21%
–    L’automobile, 8%
–    L’électronique 6%
–    Autres, 28% (nombreuses applications du jouet au matériel médical

Au cours de la dernière décennie, on aura fabriqué autant de plastique qu’au cours de tout le 20ème siècle !

Les sacs plastiques des supermarchés ne sont à eux pas recyclés, leur recyclage étant trop difficile et trop coûteux. De même, les plastiques contenant des matières huileuses ne sont pas recyclés.

Le recyclage du plastique

En 2003 près de 5 milliards de bouteilles ont été recyclées en France. Cela représente 4 bouteilles sur 10.

Consommation moyenne de plastique par habitant :

= 19,4 Kg/an soit plus de 600 bouteilles

Une étude américaine de 2004 a montré que :

En Inde ou en Chine, où on produit autant de plastique qu’aux USA, soit 50 millions de tonnes, il n’existe quasiment pas d’infrastructure de recyclage.

Le plastique, une plaie mortelle pour l’environnement

Le plastique dans les océans est une catastrophe sanitaire pour la faune marine. 80% des déchets océaniques sont des plastiques (bouteilles, filtres, granulés industriels, stylos, emballages, capsules de bouteilles, etc)

Le pire danger provient des plastiques invisibles

Sous l’effet de la houle et surtout du rayonnement ultra violet, les bouts de plastiques se morcellent en petits morceaux de plus en plus petit et finissent en débris de moins de 5 mm et jusqu’à 20 micromètres (un cinquantième de millimètre)

Ces fragments de plastique, invisibles, représentent des milliards de tonnes et finissent dans les sédiments marins, dans l’eau et dans les organismes des animaux marins.

Produire un biocarburant :

Les algues

sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part très importante de la biodiversité et la base principale des chaînes alimentaires des eaux douces, saumâtres et marines. Diverses espèces sont utilisées pour l’alimentation humaine, l’agriculture ou l’industrie.

Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique, mais désignent toute une série d’organismes pouvant appartenir à des groupes phylogénétiques très différents¹.

L’étude des algues s’appelle la phycologie (le terme d’algologie est parfois utilisé, mais il désigne également la branche de la médecine qui traite de la douleur).

Certaines substances tirées des algues, notamment l’algine, déjà citée, sont utilisées comme gélifiants, épaississants, émulsifiants, dans de nombreuses industries : pharmacie, cosmétiques, matières plastiques, peintures…

L’agar-agar sert de base pour la fabrication des milieux de culture bactériologique.

Phymatolithon calcareum (Lithothamnium) fournit un calcaire poreux utilisé pour la filtration de l’eau.

La capacité des algues à filtrer l’eau en concentrant ses constituants est également utilisable dans des stations d’épuration des eaux usées (villes) ou des eaux sortant d’installations industrielles (industrie chimique notamment). Il reste à choisir ce qu’il est fait de ces algues devenues des déchets, en général toxiques.

Production de biocarburants

C’est probablement à partir d’algues que les biocarburants pourront être produits avec le meilleur rendement rendant ainsi envisageable une production en quantité significative sans déforestation massive. Des cultures d’algues unicellulaires à forte teneur en lipides (50 % à 80 % en masse) et à temps de doublement rapide (de l’ordre de 24 h) permettent en effet une production de biodiesel moins polluante et incomparablement plus efficace que l’agriculture intensive de végétaux terrestres : les superficies nécessaires sont 30 fois moindres. Plusieurs techniques de production sont étudiées :

• Culture en étang.
• Culture sous serre.
• Culture dans des bioréacteurs fortement insolés, où la production d’algues est accélérée par barbotage de CO₂ (évitant ainsi le rejet immédiat de ce gaz à effet de serre issu d’une industrie polluante comme une cimenterie, une centrale électrique thermique à flamme).

Les lipides extraits de cette biomasse peuvent être utilisés soit directement comme huile végétale pour alimenter les moteurs diesel – à 100 % pour ceux qui le tolèrent : tracteurs, moteurs de bateaux, moteurs de camions et voitures de modèles des années 1990 ; ou en mélange à du gazole, jusqu’à 50 % sans modification, pour les moteurs récents, plus sensibles-, soit soumis à une transesterification pour produire du biodiesel. Les résidus peuvent encore être valorisés, par exemple par une fermentation produisant du bioéthanol.

Une limite de cette filière est la nécessité d’alimenter les cultures d’algues en fortes concentrations de CO₂. Tant que ce CO₂ sera issu de l’exploitation d’une énergie fossile, on ne pourra pas considérer cette source de biocarburant comme une énergie renouvelable.

Matière plastique

Une matière plastique ou en langage courant un plastique, est un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d’être moulé, façonné, en général à chaud et sous pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet.

Le mot « plastique » dérive du latin plasticus, lui-même issu du grec ancien πλαστικός (plastikós, « relatif au modelage »), dérivé du verbe πλάσσειν (plássein, « mouler, former ») dont dérive aussi le mot plasma.

Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères synthétiques ou artificiels. On peut observer aujourd’hui sur un même matériau des propriétés qui n’avaient jamais auparavant été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs.

Les textiles (fils et fibres) ainsi que les élastomères ne sont pas des matières plastiques proprement dites.

Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l’état « pur », mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère.

Structure typique d’une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiant(s) + additifs.

Il existe un grand nombre de matières plastiques ; certaines connaissent un grand succès commercial. Les plastiques se présentent sous de nombreuses formes : pièces moulées par injections, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, etc. Ils sont présents dans de nombreux secteurs, même dans les plus avancés de la technologie.

Les propriétés des matériaux plastiques ne cessent de s’améliorer.

On constate l’emploi grandissant de pièces en matières plastiques à la place de pièces métalliques, souvent plus onéreuses, plus sensibles à la corrosion, ou plus lourdes. Certaines caractéristiques techniques diffèrent notablement de celles des métaux :

• la densité des matières plastiques non expansées est nettement plus faible que celle des métaux (hors magnésium) : de 0,83 (cas du poly-4-méthyl-pentène-1 désigné par PMP) à 2,15 (PTFE), avec 1,2 comme valeur moyenne. La densité d’un polymère est directement fonction du taux de cristallinité. Par ailleurs, la rigidité et la résistance mécanique augmentent avec ce taux ;

• température de transformation plus basse : couramment comprise entre 100 °C (le PS est facile à travailler : extrudable dès 85 °C) et 300 °C (le PC est injecté vers 300 °C). Les bioplastiques sont transformés de 160 à 200 °C, contre environ 220 °C pour des compounds ordinaires équivalents ;
• élasticité plus élevée (jusqu’à 800 % d’allongement à la rupture pour le PEHD) ;

• thermostabilité des polymères thermoplastiques nettement inférieure à celle des métaux. Rares sont les plastiques résistant à plus de 250 °C pendant de longues périodes dans l’air. Des modifications structurales, particulièrement parmi les matières thermoplastiques, permettent d’élargir le domaine thermique d’utilisation vers les basses ou hautes températures ;

• module d’élasticité plus faible (le module du PEBD est peu élevé : E~200 MPa ; à l’opposé, les aminoplastes présentent un module très élevé). Une incorporation croissante de fibres augmente le module d’élasticité et la contrainte à la rupture (ténacité) du composite. La dilatation thermique des matériaux est inversement proportionnelle à leur module de traction. Le coefficient de dilatation des polymères thermoplastiques est supérieur à celui des métaux ;
• tenue (ou résistance) aux agents chimiques : en règle générale, les polymères résistent aux acides et aux bases [grande inertie chimique du PTFE et du PE (en raison de sa structure paraffinique)]. Ils sont cependant sensibles aux solvants (bonne tenue du PTFE, PBT et PA-6,6) ;

• les polymères ont un comportement viscoélastique. En effet, ils démontrent simultanément des propriétés élastiques et un caractère visqueux. Dans ce dernier cas, la matière s’écoule en réponse à une contrainte ;
• certains plastiques sont des amortissants vibratoires ; exemples : ABS, copolymère bloc SIS [ou poly(styrène-b-isoprène-b-styrène)] ; intérêt en vibroacoustique ;

• la plupart des polymères thermoplastiques amorphes non chargés (et non colorés…) sont transparents (PMMA, PC, PS « cristal », etc.) ;
• certains plastiques manifestent une grande résistance à l’impact (PC, PET, PMMA, etc.) ;

• certains sont résistants à l’abrasion (PTFE, PVC rigide, polyamides, PET, aminoplastes, etc.). Le PTFE possède un coefficient de friction particulièrement faible qui lui permet d’être un lubrifiant solide ;
• des déchets plastiques très stables peuvent rester des siècles durant dans l’environnement ; ils peuvent cheminer dans des organismes et ceux qui se fixent ont un effet inconnu.

Les matrices organiques sont des isolants thermiques et électriques, ainsi que les fibres de renfort (sauf fibres de carbone) :

• la conductivité thermique des polymères est environ cent fois plus faible que celle des métaux ; ainsi, beaucoup de matières plastiques, en particulier les mousses, sont utilisées comme isolants ;
• conductivité électrique très faible ; les plastiques servent traditionnellement pour l’isolation de fils et câbles électriques (PTFE, PEHD).

Plastique – quelques faits

Recycler une tonne de bouteilles en plastique permet d’économiser : 830 litres de pétrole (soit plus de 3 barils), 430 m3 de gaz naturel, la consommation en énergie d’un habitant durant 14 mois, la consommation domestique en eau d’un habitant durant 2 mois.

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Paix et sincérité à tous !

Eveil-delaconscience