Développement d'un nouvel emballage bio-plastique

Développement d'un nouvel emballage bio-plastique

Les bioplastiques compostables conviennent également comme matériau d'emballage pour les aliments

Les emballages en plastique constituent aujourd'hui une part importante des déchets générés. «En Allemagne, près de trois millions de tonnes d'emballages plastiques sont éliminés chaque année», rapporte l'Institut Fraunhofer. Parmi ceux-ci, «même pas la moitié sont recyclés» et le «reste brûlé ou fini dans la nature». Une alternative pourrait être un emballage en bioplastique compostable.

Jusqu'à présent, selon l'Institut Fraunhofer, le bioplastique n'était que d'une utilité limitée comme matériau d'emballage car il "ne protégeait pas adéquatement les marchandises contre les odeurs, l'oxygène et la vapeur d'eau". Dans le cadre d'un projet européen, les chercheurs de Fraunhofer ont maintenant développé un «matériau fonctionnel compostable et biodégradable» qui peut être appliqué comme revêtement à d'autres matériaux d'emballage biodégradables. Cela permettrait à l’emballage écologique d’être utilisé dans beaucoup plus de domaines à l’avenir, espèrent les chercheurs.

Les déchets plastiques sont un problème environnemental important Le plus gros problème avec les tonnes de déchets plastiques jusqu'à présent a été leur difficile décomposabilité. «Il faut environ 400 ans pour qu'un sac en plastique normal se décompose. Les bouteilles en plastique mettent 450 ans, les filets en nylon pour la pêche même 600 ans », rapporte l'Institut Fraunhofer. Comme seule une petite partie des déchets plastiques mondiaux est recyclée, ils s'accumulent de plus en plus dans l'environnement. Les océans en particulier sont extrêmement pollués. Par exemple, "la quantité de déchets dans les océans est actuellement estimée à plus de 100 millions de tonnes"; dont «environ les trois quarts sont en plastique», rapporte l'Agence fédérale de l'environnement (UBA). Selon l'UBA, jusqu'à 6,4 millions de tonnes sont ajoutées chaque année, et une moyenne de 13 000 particules de déchets plastiques flottent aujourd'hui sur chaque kilomètre carré de la surface de la mer. Il y aurait 600 000 mètres cubes de déchets rien qu'en mer du Nord.

Des alternatives aux plastiques conventionnels recherchées Compte tenu du problème croissant des ordures, "des alternatives aux plastiques à base de pétrole qui peuvent être complètement biodégradées sont fébrilement recherchées", rapporte l'Institut Fraunhofer. Les bioplastiques précédents n'avaient pas les propriétés requises. "Ils se déchirent rapidement et ne sont pas facilement compostables", a déclaré l'institut. De plus, ils ne conviennent guère comme emballage alimentaire en raison des propriétés de barrière insuffisantes contre la vapeur d'eau, l'oxygène et les substances odorantes, car le contenu se gâte rapidement ou prend le goût d'autres aliments. Dans le cadre du projet européen «DibbioPack», les chercheurs ont donc cherché des moyens de résoudre les problèmes connus des bioplastiques.

Revêtement biodégradable développé
L'équipe autour du Dr. Sabine Amberg-Schwab, chef du département des couches de barrière fonctionnelle à l'Institut Fraunhofer de Würzburg pour la recherche sur le silicate ISC, a développé un revêtement plastique hybride à base de biopolymères dans le cadre du projet de l'UE, qui peut être décomposé naturellement et éliminé comme déchets de compost. La couche fonctionnelle biodégradable bioORMOCER®e peut être appliquée sur des films biodégradables et former ainsi une barrière fonctionnelle contre l'oxygène, la vapeur d'eau, les arômes ou les substances chimiques, rapporte l'Institut Fraunhofer. "Le nouveau matériau de revêtement biodégradable convient aux conteneurs et aux emballages, tels que les feuilles", a déclaré l'institut. Les chercheurs rapportent également que les matériaux sont même équipés de fonctions supplémentaires et peuvent avoir un effet antibactérien, par exemple. À l'avenir, bioORMOCER®e pourrait être utilisé pour emballer des aliments, des cosmétiques et des produits pharmaceutiques. «Nous espérons être en mesure de finir les films compostables avec notre revêtement de manière à ce que les emballages durables soient tout aussi fonctionnels que les emballages conventionnels et soient un succès sur le marché», souligne Dr. Sabine Amberg-Schwab.

La nature comme modèle Selon les chercheurs, «un regard sur la nature» a permis de développer le matériau. Ils ont utilisé "des substances naturelles dans différentes recettes qui sont biodégradables et ont un bon effet barrière", explique Amberg-Schwab. Pour les nouveaux bioORMOCER®, les biopolymères tels que la cellulose et le chitosane ont été modifiés chimiquement afin de pouvoir être traités, rapporte l'Institut Fraunhofer. Les tissus étaient alors liés par une armature inorganique en dioxyde de silicium, qui à son tour a de bonnes propriétés de barrière. "Cet échafaudage ne se désintègre pas dans le processus de dégradation naturelle comme toutes les autres substances naturelles utilisées, mais seuls de petits résidus de dioxyde de silicium, c'est-à-dire du sable, restent lors de la dégradation", a annoncé l'institut.

La compostabilité confirmée lors des premiers tests Dans le compost test de l'Institut Fraunhofer, les premiers tests ont confirmé que les films enduits de bioORMOCER® pourrissaient réellement, rapportent les chercheurs. La décomposition était déjà clairement reconnaissable après six semaines. Dans la prochaine étape, "le processus de démantèlement au cours du projet en cours jusqu'en mars 2016 sera désormais contrôlé selon les normes internationales", selon l'Institut Fraunhofer. Par la suite, des tests pratiques plus approfondis peuvent être effectués, dans lesquels les bioplastiques innovants doivent d'abord prouver leur aptitude à un usage quotidien dans un certain nombre de tests d'emballage. Parce que "le nouveau matériau d'emballage doit être aussi bon que celui qui correspond à l'état actuel de la technique", a conclu le Dr. Sabine Amberg-Schwab. (fp)

Image: FotoHiero / pixelio.de

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