Les matériaux organiques peuvent-ils piloter la prochaine génération de plastiques ?

Partie II : Charges organiques dans la quincaillerie plastique

Les matériaux organiques pourraient-ils être l'avenir de la fabrication plastique quand le pétrole s'épuisera ? Puisque les plastiques sont à base de pétrole, que se passe-t-il quand les réserves de pétrole diminuent ? Imaginez l'impact profond sur les produits du quotidien — téléphones, ordinateurs, vêtements, chaussures, meubles. La réponse pourrait résider dans la chimie organique.

Les additifs organiques alimentent les plastiques depuis plus d'un siècle. Le premier polymère vraiment synthétique, la Bakélite, a été créé par Leo Baekeland en 1912 et utilisé pour la première fois dans un bouton de changement de vitesse Rolls-Royce en 1916. La Bakélite, maintenant appelée résine phénolique, est produite par polymérisation du phénol et du formaldéhyde — tous deux composés organiques. Elle reste prisée pour sa rigidité diélectrique et sa résistance à la chaleur, trouvant des usages dans les circuits imprimés, manches de casseroles, fiches électriques, et même bijoux.

Les charges organiques — farines de coquilles de noix, copeaux de bois, enveloppes de riz, balle de blé, enveloppes de lin, farine de tiges de maïs, plumes de poulet, liège, coquilles de palourdes, et plus — sont routinièrement mélangées dans des thermoplastiques comme le polypropylène, polyéthylène et PVC. Elles offrent faible densité, faible coût et contrainte de traitement minimale. Cependant, les fibres naturelles peuvent se dégrader à haute température, limitant leur usage aux plastiques à bas point de fusion, et peuvent réduire la résistance aux chocs.

Aux États-Unis, les composites bois-plastique (WPC) combinent souvent 60 % d'enveloppes de riz avec 40 % de polyéthylène haute densité recyclé pour panneaux de construction. De l'autre côté de l'Atlantique, les bio-charges apparaissent dans les intérieurs automobiles : les harnais électriques du Ford F-150 2014 remplacent le talc par des enveloppes de riz cultivées en Arkansas, et la Volkswagen Golf 2015 utilise un mélange 50/50 polypropylène-fibre de lin pour son porteur avant.

La lignine, un polymère complexe qui donne aux tiges des plantes leur rigidité, est le deuxième polymère organique le plus abondant au monde après la cellulose. Sous-produit des usines à pâte, usines de biocarburants et autres processus bioproduits, la lignine est un candidat attractif pour les bioplastiques. Pure Lignin Biotechnology Ltd. commercialise des bio-charges de lignine pouvant remplacer jusqu'à 20 % de polypropylène ou polyéthylène, augmentant la résistance à la traction et le module de flexion. CycleWood Solutions, LLC, une start-up de l'Université d'Arkansas, produit Xylomer™ — un thermoplastique 100 % biodégradable, compostable, qui se décompose en humus en environ 180 jours, utilisable pour gobelets, assiettes et sacs.

À mesure que les réserves de pétrole diminuent et que la demande pour les bioplastiques recyclables augmente, l'industrie est prête à adopter les matériaux organiques tant comme charges que comme résines de base.

Qu'envisagez-vous pour l'avenir de la fabrication plastique ? Partagez vos réflexions dans les commentaires ci-dessous.

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