La chimie biosourcée
La chimie biosourcée est une chimie qui réduit l’utilisation de ressources fossiles (pétrole, charbon ou gaz naturel) pour privilégier l’emploi de matières premières renouvelables issues de la biomasse.
Elle offre une alternative aux ressources d’origine fossile pour la fabrication de certains produits et contribue à limiter leur empreinte environnementale.
Elle s’intéresse :
- Aux matériaux tel que les Plastiques et les composites, principalement destinés aux secteurs
- du bâtiment,
- de l’automobile,
- de l’emballage,
- des sports et loisirs.
- Aux molécules chimiques comme les Tensioactifs, solvants, lubrifiant à destination principalement des secteurs
- de la cosmétique,
- de l’hygiène,
- des colles,
- des peintures et de la lubrification.
Les origines de la biomasse
Les produits biosourcés peuvent être obtenus à partir de diverses sources de biomasse :
- La source végétale qui comprend :
- les oléoprotéagineux (colza…),
- les plantes amidonnières (maïs, blé…) et sucrières (betterave…),
- les plantes à fibres (lin, chanvre),
- les micro-algues et macro-algues.
- Les ressources sylvicoles et les plantes herbacées.
- La source animale et également les coproduits ou déchets organiques qui sont issus de la production industrielle.
On parle aujourd’hui de 3 générations de ressources :
- La 1ère génération → utiliser des plantes riches en sucre (comme la betterave) ou en amidon (comme la pomme de terre) ou en huile (comme le colza ou le tournesol).
- La 2e génération → parties non alimentaires des plantes :
- rémanents forestiers (les parties des arbres non utilisés par l’industrie du bois),
- résidus agricoles (comme les tiges de maïs),
- cultures à croissance rapide (comme le peuplier et l'eucalyptus),
- déchets organiques (par exemple les boues de stations d’épuration).
- La 3e génération→ micro-organismes photosynthétiques (cyanobactéries, micro-algues...).
Qu’est-ce qu’une bioraffinerie ?
La transformation de ces biomasses va s’effectuer au sein de bioraffineries.
D’après la définition de l’ADEME, ce sont des ensembles industriels au sein desquels des procédés sont mis en œuvre pour fractionner les différents composants de la biomasse en ses différents éléments constitutifs (fibres, lipides, sucres, …).
C’est ainsi que sont obtenus des produits chimiques qui peuvent être utilisés directement ou entrer dans la composition de matériaux finaux (plastiques par exemple).
La transformation de la biomasse en matériaux ou en molécules chimiques fait appel à plusieurs technologies de transformation et/ou à leur combinaison :
- Les procédés physico-chimiques et thermiques classiques de transformation de la biomasse (fractionnement, pyrolyse…).
- Les nouveaux procédés des biotechnologies industrielles : ce sont des technologies de conversion qui emploient des systèmes biologiques pour la fabrication, la transformation et/ou la dégradation de molécules grâce à des procédés biocatalytiques (enzymes) ou de fermentation (micro-organismes) dans un but industriel.
Le recours aux biotechnologies permet, d’une part, de pouvoir opérer dans des conditions plus douces (température, pression, pH…) et d’autre part, de limiter les consommations de réactifs et la production de sous-produits, grâce au développement de réactions plus sélectives.
Chimie Biosourcée Normandie
En 2012, une collaboration a été initiée avec l’UIC Normandie avec l'organisation d'une première réunion sur la Chimie du Végétal.
Ce travail s’est poursuivi avec l’étude sur la place du biosourcé dans la chimie en Normandie et l’émergence du programme d’action Chimie Biosourcé Normandie soutenu par l’Etat. Cela a donné corps à une collaboration de 6 ans avec France Chimie Normandie.
L'objectif de programme a été de faire des ponts entre l’agriculture et la chimie. De créer des lieux d’échanges entre les différents acteurs et de répondre aux enjeux des secteurs d’activité respectifs : des débouchés pour nos productions agricoles, des molécules biosourcées pour la chimie et aussi plus concrètement pour faire le lien entre nos activités des produits de protection des plantes biosourcés.
Au cours de ce programme, 4 ateliers thématiques et 1 formation ont été organisés sur les tensio-actifs biosourcés, le biocontrôle, les algues, la sortie du statut déchet et l’ACV.
Les compétences normandes en matière de chimie biosourcée ont également été présentées lors de deux salons le Sinal à Chalon en Champagne en 2018 et Plant Based Sumit à Lyon en 2019.
Des acteurs impliqués en Normandie
A titre d’exemple, à Serquiny (27), Arkema produit des plastiques techniques dérivés de l’huile de ricin : les polyamides 11 sous la marque Rilsan®. Ce sont des polymères hautes performances d’origine renouvelable. Depuis plus de 70 ans, le Rilsan® PA11 est reconnu pour ses excellentes qualités dans les applications les plus exigeantes.
Dans le Perche (61), Natta a développé une brosse à « dent zéro pétrole ». Une charge issue de co-produits tels que la coquille Saint-Jacques, le liège ou de matières alternatives est incorporée dans une matrice polymère biosourcée généralement du PLA (acide polylactique).
C’est un premier pas pour une consommation réduite de plastiques dans des produits d’usage courants.
A Gournay-en-Bray (76), Sika produit dans son usine un superplastifiant pour le béton à partir de matières issues de co-produits agricoles. Ce nouveau superplastifiant Sika ViscoCrete® 850-Végétal présente un taux de carbone biosourcé de plus de 90 % et offre d’excellentes performances d’ouvrabilité, de maintien et de montée en résistance pour les bétons courants et techniques.
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