eco-conception d’un plastique végétal recyclable · (2012.06.14_lme_ congrès européen...

Congrès éco-technologies pour le futur - L.Mentink – Lille Grand Palais - 14 Juin 2012

L.MentinkProduct Manager ROQUETTE

Congrès européen éco-technologies pour le futurLille - 14 Juin 2012

Eco-conception d’un plastique végétal recyclable


Qu’appelle-t-on plastique végétal ?

Comment éco-concevoir un plastique végétal recyclab le :

- Choix de la matière première végétale

- Choix du procédé et lieu de fabrication

- Cahier des charges fonctionnel

- Recyclabilité du plastique végétal

Exemple du plastique végétal Gaïalène ®


Plastiques végétaux

DurablesRecyclables

BiodégradablesCompostables

Qu’appelle-t-on plastique végétal ?

Productions Végétales

Blé, Maïs, Pomme de Terre, Pois, Manioc, Colza, Soj a, Palme, Tournesol, Betterave, Cane à sucre, Bois, Herbe …

Polymères naturels ou/et monomères biosourcés


Bénéfices économiques :- Réduire la dépendance au pétrole et diversifier les approvisionnements en matière première- Valoriser les surfaces et les ressources végétales disponibles- Innover et apporter des nouvelles fonctions de val eur- Satisfaire les besoins des consommateurs (consomme r responsable)

Bénéfices sociaux et sociétaux :- Créer / reconvertir des emplois- Aménager le territoire et permettre un développeme nt rural - Disposer de produits plus sains et plus sûrs

Bénéfices environnementaux :- Utiliser des ressources renouvelables à brève échéan ce- Préserver les ressources fossiles - Réduire les émissions de CO2 (réchauffement planét aire)- Disposer d’un puits à carbone (bénéfice de la photo synthèse) - Disposer de produits et services plus propres et p lus durables - Limiter le transport des matières et produits

Plastiques végétaux : bénéfices attendus en terme de développement durable


Choix de la matière première végétale

Choix du procédé et du lieu de fabrication

Cahier des charges fonctionnel du plastique végétal

Recyclabilité du plastique végétal

Comment éco-concevoir un plastique végétal recyclable ?


Choix de la matière première végétalepour le plastique végétal

Critères retenus pour le choix de la matière

première végétale

Technico-économiques- Matière première végétale disponible et abondante (ressource fiable) - Culture locale- Culture maîtrisée et gérable à brève échéance- Culture productive- Ressource végétale stockable- Culture neutre ou bénéfique / besoins alimentaires en protéines, fibres…- Matière première végétale facile à extraire/purifie r

(par un procédé simple, propre et faiblement énergiv ore)- Matière première végétale facile à transformer

Environnementaux- Faible empreinte carbone:

- piège à carbone efficace : production de biomasse i mportante - culture à faibles intrants (engrais, énergie …)

- Faible empreinte en terre - Faible empreinte en eau- Préservation de la biodiversité- Préservation de la forêt et des espaces protégés


Choix de la matière première végétale : options possibles

Saccharides Protéines

Amidons et fécules

Celluloses & lignocelluloses

Pectines

Soja

Gluten

Zéine

Lipides

Matières premières naturelles

présentes dans les plantes

Caoutchoucs

Résines & Latex

Triglycérides

Terpènes & Insaponifiables

Gommes

Alginates

Sucres


Choix de la matière première végétale : les atouts de l’amidon

Amidon = Abondant dans de très nombreuses plantes (80 millions de tonnes extraits/an)

Amidon = Polymère naturellement extrêmement pur et prés ent dans des granules

Amidon = Granules facilement extraits en milieu aqueu x (pas de solvant organique)

Amidon = Polymère réactif et hydrolysable en un large éventail de dérivés


le choix bu blé pour le plastique végétal Gaïalène ®

Choix de la matière première végétale : quelle plante amidonnière retenir ?

Critères de choix Maïs Blé Pomme de terre Poisféculière

Disponibilité élevée localement (France) Oui Oui Limitée NonRessource végétale gérable chaque année Oui Oui Oui OuiRessource végétale stockable Oui Oui Non OuiProductivité élevée (faible empreinte en terre) Oui Oui Oui NonBesoin en eau limitée (faible empreinte en eau) Non Oui Variable OuiFaible besoin en intrants (engrais) Non Moyenne Oui OuiAbsence d'OGM A vérifier Oui Oui OuiCo-production de protéines pour alimentation humain e Non Oui Non Oui

Cultures


Choix de la matière première végétale

Choix du procédé et du lieu de fabrication



Choix du procédé et du lieu de fabricationdu plastique végétal

Procédé et lieu à retenir pour transformer de l’amidon en

plastique végétal

Comment ?- Une technologie nouvelle : fonctionnalisation dire cte de l’amidon par greffage - Une technologie propre : intrants et déchets minim um et non polluants- Un process efficace: le minimum d’étapes pour un ha ut rendement- Un process faiblement énergivore- Une énergie propre

Où ?- Minimiser les transports :

Proximité / ressource en bléProximité / marchés visés

- S’intégrer dans une bioraffinerie existante :Pour la disponibilité en amidon purifiéPour la valorisation des co-produits

Le choix de Lestrem (F): la plus grande bioraffiner ie d’Europe

Le choix de l’extrusion réactive pour Gaïalène ®


AND LACTATES

OXIDISED

GLUCOSE SYRUPS

CARAMEL COLOUR

MALTO DEXTRINSGLUCOSE

SYRUPS

MODIFIED

STARCHES

NATIVE STARCHES

LYCASINMALTITOLSYRUPS

CATIONIC AND

ANIONIC STARCHES

DEXTRINS

EXTRUDED STARCHES

MALTITOLPOWDER

PULP

PROTEIN PREGELATINISEDSTARCHES

HYDROLYSATE

STARCH SLURRIES

CORN STEEP LIQUOR

GERM CAKE

OIL

CORN

GLUTEN FEED

MAIZEGLUTEN MEAL

FIBRE

CYCLODEXTRINS

MODIFIEDCYCLODEXTRINS

LIQUIDSORBITOL

XYLITOL

FIBREAND GUMS

WHEAT GLUTEN

BRAN

MANNOSE

MANNITOL

SORBITOLPOWDER

ISOSORBIDELIQUID

SORBITOL

DEXTROSE

GLUCONICACID

GLUCONATES

GLUCONO-DELTA-LACTONE

MAIZE

WHEAT

POTATO

PEA

LACTIC ACID

GRAFTEDSTARCHES

GAÏALENERESINS

Gaîalène® : son intégration dans une bioraffinerie de blé


Cradle to factory gate(1)ECOINVENT 2009

2,00 kg CO2eq.

1,58 kg CO2eq.

GA

IALE

NE

Photosynthèse

Sto

ckag

e C

O2

Em

issi

ons

CO

2

-0,84 kg CO2eq.

2,08 kg CO2eq.

PP

LDP

E

Les résines Gaïalene ® :

Certifiés biosourcés à hauteur d’au moins

Génèrent seulement 0,74 kg de CO2 eq . par kg de resine depuis le berceau jusqu’à la sortie d’usine (avec prise en compte de la photosynthèse)

Fixent 0,84 kg de CO2 par kg def résine.(grâce à la photosynthèse)

Utilisent 35 % d’énergie en moins pour leur synthèse comparativement aux polyoléfines

Mobilisent 3 fois moins de terres arables / moyenne autres plastiques végétaux

Résultats certifiés par Price Waterhouse Coopers

L’empreinte environnementalede Gaïalène®


Cahier des charges fonctionnel du plastique végétal



Définition du cahier des charges fonctionnel du plastique végétal

Usages du plastique végétal

Comment ?- Minimum de matière plastique pour remplir la foncti on désirée :

- performance suffisante (épaisseur identique ou mie ux, réduite)- densité faible pour réduction la masse des produits finis- recyclabilité parfaite des freintes de production

- Mise en forme peu énergivore (plus basses températures) - Transformable sur les équipements existants- Fonctions nouvelles d’intérêt aptes à :

- réduire le nombre d’étapes de fabrication- réduire l’ajout d’additifs classiquement utilisés

- Iso-matière ou matières plastiques miscibles entre elles :- faciliter le recyclage

Où ?- Minimiser les transports :

Proximité / marchés visés- S’intégrer dans une usine de plasturgie existante :

Disposer des logistiques existantes


Gaïalene® : des propriétés uniques et originales

- Totalement miscibles aux polyoléfines- Transformables sur les équipements existants- Mise en forme à températures plus basses- Propriétés anti-statiques naturelles- Resistance au blush- Densité 30% inférieure /autres plastiques végétaux- Toucher doux et chaud- Facilté de mise en peinture- Facilité de coloration- Facilité de compoundage- Properties acoustiques intéressantes- …

,

Films MulticouchesMulti-usages

Piècesinjectées

FlaconsMulticouches



Recyclabilitéen fin de vie

Pourquoi ?- Préserver les ressources renouvelables comme les re ssources fossiles- Conserver le puits de carbone (le CO2 biogénique r este piégé)- Création d’une économie circulaire vertueuse (créa trice d’emplois)

Comment ?- Stabilité et durabilité suffisantes du plastique végé tal (non biodégradation) - Aptitude au tri (mécanique)- Intégration dans une filière existante - Valorisation par nouvel usage sans difficulté majeu re- A défaut, être incinérable avec peu d’émissions pol luantes


Recyclabilité des résines Gaïalène®

Par ailleurs, en fin de vie, les résines GAÏALENE ® peuvent être facilement reconnues et triées avec les technologies proche IR. (démonstration réalisée chez PELLENC avec CREPIM )

Les résines GAÏALENE® séparées peuvent être réutilisées seules ou en mé lange avec les polyoléfines avec lesquelles, elles sont parfaitement miscibles et compatibles .

Les propriétés mécaniques des résines GAÏALENE® restent bonnes même après 5 cycles d’injection consécutifs.

Les freintes de production avec GAÏALENE ® sont recyclables après broyage directement dans les unités industrielles (démonstration réalisée chez plusieurs transformate urs).


Issues de cultures végétales produites localementMobilisent peu de terres agricolesProduction conjointe de protéines et de fibres pour l’alimentairePas d’incidence sur les forêts et les espaces naturels protégésEmpreinte carbone réduite de 65 % / polyoléfinesFaible empreinte en eauBesoin en énergie réduit de 35 % /polyoléfinesAdaptées aux équipements existants en plasturgiePermettent de fabriquer des produits plus propresApportent de nouvelles fonctions d’intérêtRecyclables en fin de vie

Conclusion

Les résines Gaïalene ® apportent une réponse aux nouveaux défis et besoinsde la plasturgie :


www.gaialene.com

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

L’unité de production de 25 000 tonnes/an de Gaïalen e® à Lestrem (France)

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