Solutions plastiques

Etxebeste Aduriz, Egoitz

Elhuyar Zientzia

La Conférence des Nations Unies sur l'environnement a adopté au début du mois de mars des mesures visant à réduire la pollution du plastique : En 2024, des représentants de 175 pays ont signé l’engagement de créer un accord international juridiquement contraignant. Mais sommes-nous prêts à apporter une solution réelle au problème du plastique?
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Ed. Roman Mikhailiuk/Shuttersctok

L'Organisation des Nations Unies a examiné la détérioration des problèmes liés à la production et à la contamination des matières plastiques. La production de plastique a doublé au cours des deux dernières décennies, en 2021, 461 millions de tonnes de plastique ont été produites. Et les prévisions indiquent qu'il sera à nouveau doublé d'ici 2040.

Seuls 9 % des déchets textiles sont recyclés, 19 % incinérés, 50 % mis en décharge et les 22 % restants mis en décharge incontrôlée ou dans l'environnement, selon un rapport publié par l'OCDE (Organisation pour la coopération et le développement économiques) en février. On estime qu'il y a environ 140 millions de tonnes de déchets ménagers dans les rivières, les lacs et les océans du monde.

Un autre rapport rédigé par le WWF au début de l’année indique que 90 % des espèces examinées ont connu des effets négatifs de la pollution acoustique, que les niveaux de risque écologique significatifs ont été dépassés dans certaines régions du monde (par exemple la Méditerranée), et qu’il a été calculé que, même si la production de matières plastiques était totale, la quantité de microalgues marines serait doublée d’ici 2050 et pourrait être 50 fois plus élevée d’ici 2.

« Nous parlons et signalons ces choses depuis longtemps, mais je vois peu d’actions », dit Alaitz Etxabide Etxeberria, chercheuse du groupe de recherche BIOMAT (UPV/EHU). Etxabide sait que la contamination du plastique est une crise vraiment grave. C'est pourquoi, tout en contestant son degré de respect, il a bien vu son engagement envers l'ONU : « C’est au moins un pas en avant de mettre des lois et surtout d’obliger l’industrie à changer ».

Haritz Sardon Muguruza, chef du groupe des polymères durables de l’UPV/EHU, convient qu’il a pris contact avec les chercheurs pour décider de ces mesures : « Ils nous disent qu’ils veulent tenir compte de notre opinion et nous demandent d’établir un rapport. Il semble donc que les mesures seront bien ciblées. Ensuite, il faudra voir ce qui se passe à la fin, qui signe et qui non, à voir s’il ne se passe pas comme avec le protocole de Kyoto, où il n’y a pas beaucoup fait. »

Nécessité de développement technologique

Les deux tiers des déchets d'emballage proviennent de matières plastiques de moins de cinq ans et 40 % sont des emballages. Ed. Josep Curto/Shutterstock

Le point de départ ne semble donc pas mauvais. Mais le défi n'est pas tout. Et dans quelle mesure nous sommes techniquement prêts à faire face au problème?

« En Europe, nous sommes les plus avancés et nous manquons encore beaucoup », dit Sardon. « Les chercheurs travaillent depuis de nombreuses années sur ce type de choses, mais il y a un saut important de ce que nous faisons en laboratoire à la mise en œuvre dans une entreprise. Je crois qu’en fin de compte, le mouvement social a poussé à prendre des mesures, et les gouvernements financent et se déplacent assez ».

« La technologie a encore besoin de développement, par exemple, pour mettre de nouveaux plastiques sur le marché », explique Etxabide. Et les systèmes de recyclage ne sont pas bons. » L'un des plus grands problèmes est que, bien que nous l'appelons plastique, ce sont des matériaux très différents qui sont recueillis tous à la fois. Lorsque cela est recyclé mécaniquement, on obtient un plastique ayant des propriétés pires, il n'est pas valable pour toutes les utilisations et on ne peut réaliser que certains cycles.

« La technologie pour bien faire la séparation n’est pas encore suffisamment développée et ce qui est développé est très cher », ajoute Sardon. Il est moins cher de brûler, de séparer et de recycler le plastique. « C’est pourquoi il sera très bien de prendre des mesures à l’ONU, car l’une des intentions est que les producteurs doivent le traiter à la fin du cycle de vie du plastique ou en supporter le coût. » C'est l'une des clés de la résolution qu'ils ont signée à l'ONU. Cela permettrait d'éviter que la nouvelle génération de plastique ne sorte si bon marché. « L’utilisation du plastique recyclé est encouragée en Europe, mais aujourd’hui, le polyéthylène recyclé (PET) utilisé dans les bouteilles est vendu plus cher que le nouveau. Cela n’a aucun sens. »

Du recyclage au surplus

Le recyclage mécanique a donc une marge d'amélioration. Mais elle a aussi de grandes limites. Au contraire, le recyclage chimique génère des attentes plus grandes. C'est précisément à la fin du mois de mars qu'a été publié dans la revue Nature un travail réalisé par Sardon et ses collègues qui analyse les possibilités offertes par le recyclage chimique. Ils disent que « le surcycle chimique (upcycling) est dans l’enfance », mais « peut entraîner un changement de modèle dans le traitement des déchets ménagers, les transformant en matières premières de haute valeur ».

Alaitz Etxabide Etxeberria. Chercheur de l'équipe de recherche BIOMAT. UPV/EHU.

Les plastiques sont conçus pour être chimiquement très stables, de sorte que leur transformation chimique n'est pas facile. Mais dans de nombreux cas, il est possible d'obtenir des monomères originaux, de nouveaux polymères ou des huiles.

« Certains plastiques, qui contiennent généralement des liaisons carbone, sont très résistants et difficiles à briser. Dans ces cas, l’obtention du monomère avec lequel ces polymères ont été créés est économiquement et énergiquement coûteuse et complexe, mais on peut obtenir une sorte d’huile, semblable à celle que l’on obtient aujourd’hui du pétrole, et l’utiliser pour créer de nouveaux monomères », explique Sardon. « Dans d’autres plastiques, les joints sont plus faibles et, grâce au recyclage chimique, on peut obtenir directement les monomères initiaux », ajoute-t-il. La plus grande difficulté réside, une fois de plus, dans le mélange de différents plastiques et de leurs additifs, colorants, etc.

« Dans certains polymères d’intérêt industriel, tels que les polycarbonates, le polyéthylène téréphtalate ou les polyamides, le recyclage chimique est un bon choix », dit Sardon. De plus en plus d'entreprises sont intéressées et des installations sont en cours d'installation en Europe et aux États-Unis. Mais pour être rentable, la clé est de disposer d'un volume suffisant. « Les déchets doivent être ramassés, séparés et emportés dans l’installation correspondante et aujourd’hui, nous n’avons pas cette infrastructure. »

Une autre clé pour le meilleur recyclage pourrait être la réduction des types d'aliments. « Nous avons beaucoup de types de pétrole, sont-ils tous nécessaires ? », dit Sardon. « Nous pouvons peut-être réduire les types de problèmes en facilitant le recyclage. »

Ainsi croit Etxabide : « Certains pays ont commencé à retirer certains plastiques du marché parce qu’ils sont difficiles à recycler, comme le polystyrène. Si nous restons avec les plastiques qui sont le mieux recyclés et éliminés, il sera plus facile de gérer les déchets, d’améliorer les processus de recyclage, d’allonger le cycle et donc de réduire le besoin de nouveaux plastiques. »

Réduction et réutilisation oubliée

Haritz Sardon Muguruza. Chef du groupe de la catalyse et des polymères durables de la POLYMAT, professeur à l'UPV.

En fait, Etxabide voit indispensable la voie de la réduction. « Nous consommons trop, nous n’en avons pas besoin. Par exemple, nous mangeons tout simplement, ce qui entraîne d'autres problèmes. La réduction de la consommation alimentaire, associée à la réduction des problèmes de santé, réduirait la consommation de plastique et permettrait une meilleure gestion ».

Etxabide rappelle les trois célèbres R anglaises (réduire, réutiliser et recycler) : « La première a été réduite et la seconde a été réutilisée, et je pense que nous avons oublié et sommes restés seuls avec le recyclage. »

« Il est prouvé que 20% des aliments emballés peuvent être vendus dans des emballages réutilisables. Ce changement est possible ». En fait, la plupart des plastiques sont à usage unique. Selon l'étude de l'OCDE, les deux tiers des déchets d'emballage proviennent de matières plastiques dont la durée de vie est inférieure à cinq ans et 40 % sont des emballages. « Ces plastiques, une fois leur utilisation terminée, ont les mêmes propriétés », souligne Sardon. « Nous utilisons un matériau qui durera 100 ou 200 ans pour des applications d’une semaine. »

« Le plastique est nécessaire mais peut être réduit », dit Etxabide, « et il faudrait tout remplacer par des matériaux réutilisables, puis renouvelables et biodégradables ». En fait, « le préfixe bio est très beau, mais ce qui se trouve derrière les bioplastiques et les plastiques biodégradables et compostables n’est pas si beau », avertit.

Nouvelles matières plastiques

D'une part, il existe des matières plastiques provenant de sources renouvelables mais non biodégradables. « L’industrie prend des terres pour cultiver du maïs et de là faire des bioplastiques. Cela implique le problème de l’utilisation des terres, le gel des terres pour produire des aliments, le déboisement, la pollution des eaux, etc. », affirme Etxabide. « Et ils ne résolvent pas le problème final, car même s’ils sont bio, ils ne sont pas biodégradables. Ce n’est pas une solution. »

Séparer les plastiques est essentiel pour bien les recycler, et pour cela il y a peu de technologie et ce qui est cher. Ed. Présidence de la République mexicaine

Sardon voit des possibilités intéressantes: « Si nous voulons réduire les émissions de CO2, nous devons réduire la dépendance vis-à-vis du pétrole, et pour cela il est intéressant d’utiliser la biomasse. Par exemple, les algues poussent très facilement et des matériaux très intéressants peuvent être obtenus. » Actuellement, les plastiques dérivés de la biomasse n'atteignent pas 1 %.

En outre, il existe également des plastiques dérivés du pétrole biodégradables. « Ils se dégradent, mais ne résolvent pas le problème réel, l’utilisation du pétrole », dit Etxabide. Sardon conteste également la valeur de la biodégradation: « On perd ainsi la valeur des plastiques dans la nature. Les plastiques nous avons beaucoup travaillé pour être très bons et il serait préférable de réutiliser ou de recycler plutôt que de jeter pour maintenir cette valeur. Pour certaines applications peuvent être intéressantes, mais pas pour tout. Dans le cas des vêtements, par exemple, il nous a coûté beaucoup de les générer et, en fin de vie, il est beaucoup mieux de les traiter et de les réutiliser. »

Enfin, il existe des polymères biodégradables provenant de sources renouvelables. Etxabide parierait sur eux. “Si possible, en produisant à partir de déchets tels que les déchets alimentaires.” À cet égard, Etxabide recherche des polymères provenant de déchets de poisson. Elle reconnaît cependant que ces polymères sont encore assez limités, par exemple pour l’industrie navale. « La zone pare-feu présente quelques propriétés moins favorables que les propriétés synthétiques. Parce que les synthétiques ont de bonnes propriétés ».

Mais il y a des matériaux qui suscitent l'espoir. Etxabide souligne les PHA (polyhydroxyalcanoates). Elles sont produites par des bactéries qui fermentent des sucres et des lipides et sont compostables. Ils peuvent également avoir des propriétés différentes et similaires à celles synthétiques. « Les PHA viennent avec force. Je pense qu’ils peuvent être une bonne occasion. »

Gestion clé des déchets

Par ailleurs, la mauvaise gestion des biodégradables et compostables engendre des problèmes. « Si quelque chose de compostable se termine dans les décharges, on produit du méthane et a un effet de serre beaucoup plus grand que le CO2 », dit Etxabide. « Il y a des alternatives, mais il faut bien les gérer, sinon elles polluent beaucoup. »

Une bonne gestion des déchets et des filtres adéquats sont indispensables pour éviter que les plastiques ne pénètrent dans les fleuves et la mer. Ed. Dotted Yeti/Shutterstock

Sardon coïncide. « Nous ne savons pas très bien ce qui peut se passer dans la dégradation des polymères biodégradables. On ne connaît pas, par exemple, le pH des mers et des écosystèmes qui peuvent affecter ». Je pense que nous devons être plus propres. « Si la technologie se développe, nous pourrons traiter les plastiques, mais si nous les déposons dans l’environnement, nous ne pourrons pas les traiter. Je crois que la solution est de mieux recycler et non de déverser les mers et les rivières. Et avec des filtres appropriés pour empêcher les microplastiques d'atteindre la mer. Nous nous sommes rendu compte qu’au cours des 30 dernières années, nous n’avons rien fait de bien et nous devons faire beaucoup mieux. »

« La balle est en partie sur le toit de Kimziori », dit Sardon. Sur la même ligne, il y a cinq ans, le chimiste Marian Iriarte Ormazabal a déclaré : « À l’avenir, je voudrais voir si nous sommes capables de résoudre les problèmes provoqués par les déchets. » Il en va de même pour l'éditorial du magazine Nature du 27 avril. « Nous sommes les méchants du film, et nous devons maintenant avoir les voies pour le changement », dit Sardon. « Nous ne pouvons pas le faire seuls, bien sûr, mais nous pouvons faire beaucoup. »

Il faut poursuivre la recherche et le développement technologique. À cet égard, M. Sardon souligne que les déchets réels n'ont guère été traités. « Dans les études de recyclage, la plupart du temps, on travaille avec des matières plastiques pures, et on ne tient pas compte du fait que si on mélange avec ce plastique, il y aura mille autres choses, et quand on va au matériau réel, il y a de grandes différences ».

« Je pense que l’industrie peut faire plus que ce qu’elle fait et j’espère que ce changement de législation qu’elle propose y contribuera », dit Etxabide. « Mais nous devons tous changer les choses, l’industrie, les consommateurs, les gouvernements… ».

Une chose est claire les deux: « Les plastiques sont nécessaires pour beaucoup de choses », dit Etxabide. Parfois, même quand il nous semble inutile, comme un brocoli enveloppé en plastique dans le supermarché, ou un concombre. « Le plastique consacre quatre jours de plus au concombre et empêche la perte de nourriture. »

« Mais nous devons utiliser le moins possible, réutiliser le plus possible et que ce qui est utilisé soit renouvelable et biodégradable », souligne Etxabide. « Les plastiques nous ont apporté de nombreux avantages, y compris pour l’environnement, et nous continuerons à les utiliser, dit Sardon, mais nous devons les utiliser mieux. Et avant, il faut réfléchir à la vie de ce plastique et à la façon dont nous allons le traiter à la fin. »

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