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Vers une chimie biosourcée

Vers une chimie biosourcée
avril 2013

Soucieux de diversifier leurs sources d'approvisionnement et de réduire les impacts sur l'environnement de leur activité, les industriels du secteur de la pétrochimie se tournent vers la biomasse. La chimie biosourcée est-elle une alternative viable à la chimie "classique" ex-fossile ? À quelles conditions ?

Fabio Alario, Économiste, IFP Energies nouvelles fait le point sur la question

Qu'est ce que la pétrochimie ?
 FA : La pétrochimie est l'industrie qui transforme des ressources fossiles en grands intermédiaires pétrochimiques, bases qui seront traitées par l'industrie chimique pour produire de multiples produits finis utilisables par les industriels ou le consommateur final (emballage, bâtiment, transports, électricité, électronique, etc.).

Pourquoi s'oriente-t-on vers une chimie biosourcée ?
 FA : La chimie s'oriente vers la biomasse pour les raisons suivantes :

  • la perspective d'un accès de plus en plus difficile (en termes de prix ou de quantité) aux matières premières fossiles
  • la limitation des émissions de gaz à effet de serre et de l'ensemble des impacts environnementaux (toxicité, déchets, etc.)
  • la demande plus importante en produits "verts"
  • les politiques publiques incitatives

La chimie biosourcée peut théoriquement produire la plupart des intermédiaires (oléfines ou alcools par exemple) issus aujourd'hui de la pétrochimie. Ces bioproduits, chimiquement identiques, viennent ainsi se substituer aux molécules issues de ressources fossiles, dans les schémas de production actuels.

La biomasse permet aussi de développer de nouvelles molécules intermédiaires pour la fabrication de nouveaux produits finis aux propriétés différenciées.

Quels sont les verrous à lever pour développer ces produits biosourcés ?
 FA : Les voies chimiques ou biotechnologiques de transformation de la biomasse en sont encore, pour la plupart, au stade de la R&D. Peu de nouvelles filières, hormis certaines applications (textile ou cosmétique), sont à maturité industrielle.

Les verrous sont d'ordre stratégique, technologique et économique :

  • la disponibilité de la ressource végétale, en quantité pérenne et sous une forme exploitable ;
  • l'adaptation de l'outil industriel existant développé et optimisé pour traiter des composés d'origine fossile, notamment en termes de procédés, de filières (recyclage) et de produits (maintien de la qualité des performances) ;
  • les rendements globaux de certains procédés, encore au stade de la recherche, sont insuffisants ;
  • les coûts de production sont, dans certains cas, dix fois supérieurs à ceux des voies pétrochimiques classiques, alors que le marché n'est pas prêt à en accepter le surcoût.

Ces défis expliquent en grande partie le faible taux de pénétration actuel des produits fabriqués à partir de biomasse. Dans le cas des matières plastiques, qui représentent environ 40 % en volume de l'activité pétrochimique, ce taux n'est estimé qu'à 0.5% en 2012. Et il ne devrait pas dépasser 2% en 2020.

L'image d'éco-responsabilité peut-elle participer au développement des produits biosourcés ?
 FA :  La volonté des entreprises de se construire une image éco-responsable, mais aussi celle du client de consommer des produits biosourcés, favorisent en effet le développement de la chimie biosourcée.

Par exemple, il y a un caractère emblématique à ce que la société Coca-Cola ambitionne de produire, à l'horizon 2020, toutes ses bouteilles en plastique à partir de polyéthylène téréphtalate (PET) d'origine 100 % renouvelable, alors qu'il est très majoritairement produit aujourd'hui à partir de matières premières pétrochimiques ; de même pour la société Nike qui commercialise depuis 2012 une chaussure de sport dotée d'une semelle contenant pour moitié un thermoplastique fabriqué par la société Arkema à partir d'huile de ricin, l'autre moitié étant constituée de polyuréthane.

Une politique industrielle incitative s'avère-t-elle nécessaire pour assurer l'avenir de cette alternative à la pétrochimie ?
 FA :  La règlementation européenne actuelle restreint l'utilisation de substances chimiques en vue de protéger la santé humaine et l'environnement.

L'objectif est également de renforcer la compétitivité et l'innovation en substituant les produits les plus critiques.

L'industrie chimique française s'est engagée à introduire 15 % de matières premières renouvelables dans ses approvisionnements en 2017, doublant ainsi ce pourcentage en 10 ans. On estime que ce taux était de l'ordre de 12 % (hors fibres naturelles) en 2011.

En dehors de cela et de quelques autres initiatives européennes ou nationales, il n'existe pas aujourd'hui de politique industrielle globale visant à intensifier durablement le développement d'une industrie chimique biosourcée.
 Il est par conséquent important que les pouvoirs publics, nationaux ou internationaux, se positionnent encore davantage.

Et de quelle manière ?
 FA : Les pouvois publics doivent agir au travers de trois types d'actions :

  • Des politiques industrielles à l'échelle nationale ou internationale, de manière à ce que les divers financements soient alloués aux filières les plus porteuses.
  • Le soutien à la R&D aux divers stades de développement (de la recherche à la construction de pilotes industriels).
  • La définition d'un cadre règlementaire qui, par exemple, interdit la commercialisation de substances chimiques dangereuses et qui prend en compte le caractère recyclable et/ou biodégradable des produits (un produit biosourcé n'est pas implicitement biodégradable).

La chimie biosourcée a aussi besoin d'un cadre incitatif qui favorise, d'une part l'incorporation de produits biosourcés dans les produits classiques actuels, et d'autre part facilite l'émergence de nouvelles voies conduisant à de nouveaux produits.

Enfin, ce cadre règlementaire, voire normatif, doit se construire progressivement en veillant à ne pas altérer la compétitivité économique du tissu industriel.

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