Quelles innovations du côté des synthétiques biosourcés ? Le - Première Vision Paris
Les matières synthétiques, dont les polyesters, polyamides, ou élasthannes, représentent 65 % des fibres mondialement produites*. Elles offrent une grande polyvalence d’utilisation, cependant dans la perspective de trajectoire de réduction des émissions de CO2, le recours aux ressources fossiles doit drastiquement diminuer. Les synthétiques issus de ressources renouvelables apparaissent comme une voie intéressante afin d’adresser ces impacts, tout en proposant des caractéristiques similaires aux synthétiques conventionnels.
Les caractéristiques des synthétiques biosourcés
Les synthétiques biosourcés sont obtenus à partir de biopolymères issus de la transformation de ressources naturelles renouvelables, ils permettent ainsi d’avoir une empreinte carbone plus faible que des synthétiques dérivés de la pétrochimie. Le préfixe « bio » ne signifie pas qu’ils sont issus de matières premières biologiques, mais qu’ils sont issus de ressources renouvelables, par opposition aux ressources fossiles.
Les molécules sont extraites de la biomasse pour former les polymères nécessaires au développement de ces matériaux de synthèse. La structure d’un biopolymère est similaire à son équivalent issu de pétrochimie, c’est uniquement sa matière première qui diffère. Ils peuvent venir en remplacement ou complément des ressources fossiles dans les compositions.
Les polyuréthanes, polyesters, polyamides et résines peuvent être issus d’amidon de maïs, d’huile de ricin, de résidus de canne à sucre, de pommes ou de raisins, auxquels sont ajoutés différents additifs.
La part de ressource renouvelable peut varier d’un matériau à un autre et aucun seuil minimum n’est exigé pour employer cette appellation. Des certifications – telles que OK Biobased ou USDA Certified Biobased – permettent d’attester leur contenu et le pourcentage issu de biomasse.
Plusieurs typologies sont retrouvées dans les collections, notamment :
Sorona®
Cet Acide Polylactique, est un des plus anciens PLA, développé à partir de 37 % de ressources renouvelables, comme le maïs ou la canne à sucre. Ses qualités lui confèrent douceur, propriétés respirantes, il ne se froisse pas, et offre une bonne élasticité naturelle.
PlaX™
Ce PLA est développé à partir de sucre de canne, et permet d’obtenir des couleurs plus saturées et plus résistantes que les PLA traditionnels. PlaX™ est recyclable chimiquement et testé pour sa biodégradabilité accélérée.
NOOSA®
Il s’agit d’un PLA 100 % recyclable, issu de maïs non OGM dont les performances sont optimisées pour une meilleure prise à la teinture et une respirabilité accrue. Grâce à la technologie NOOCYCLE® de recyclage chimique avec solvants non toxiques, la fibre est séparée de tout type de contaminant (mix matières, pigments…) pour récupérer une fibre vierge.
EVO®
C’est un polyamide polymérisé à partir d’huile de ricin. Ses propriétés alliant respirabilité, séchage rapide, et une bonne élasticité font qu’il est de plus en plus plébiscité dans l’athleisure ou pour des mailles quotidiennes.
Les biopolymères sont de différents types et peuvent être biodégradables ou non. Ils représentent une alternative intéressante aux ressources fossiles, cependant leur développement pourrait venir en concurrence des cultures alimentaires ou destinées aux biocarburants. Les co-produits agricoles doivent donc être privilégiés pour la production de biopolymères.
Biofabrication, capture du CO2, les nouvelles générations de synthétiques
Au-delà des avancées apportées par les synthétiques issus de ressources renouvelables, de nouveaux procédés et typologies de fibres se construisent dans les laboratoires de R&D.
Spiber a mis au point la technologie Brewed Protein™ permettant de développer des fibres protéiques en laboratoire, par fermentation d’ingrédients d’origine végétale.
Les composantes spécifiques des matières sont analysées pour former une base de données, puis des séquences d’ADN et d’acides aminés sont conçues pour répliquer les caractéristiques et obtenir les fonctionnalités souhaitées. Le procédé de fermentation avec micro-organismes spécialement conçu permet ensuite de transformer la structure protéique. Le polymère obtenu est extrait et purifié avant d’être transformé en fibre, fil, ou film.
Les fibres Brewed Protein™ ont été testées pour se biodégrader en eau de mer, et les tissus Brewed Protein™ se désintègrent intégralement dans le sol.
Les usines de production en Thaïlande et aux États-Unis sont situées à proximité des terres agricoles où sont cultivées les matières premières (canne à sucre en Thaïlande et maïs aux États-Unis) avec des principes d’agriculture durable. L’objectif à terme est d’utiliser des co-produits agricoles, pour limiter l’empreinte sur les sols.
Autre avancée significative, la technologie de LanzaTech transforme la pollution en ressources pour donner naissance à de nouvelles fibres.
LanzaTech est une entreprise américaine qui convertit les émissions des acieries en PET nouvelle génération, par un procédé de biotechnologie.
LanzaTech a identifié des micro-organismes présents dans la nature ayant la capacité de traiter le carbone des gaz d’échappement.
Comment ça fonctionne ? Le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et l’hydrogène des usines de fabrication sont dirigés vers un bioréacteur rempli de ces micro-organismes. Le gaz est ainsi métabolisé en éthanol et converti chimiquement en monoéthylène glycol (MEG) puis copolymérisé en en PET, pour des polyesters nouvelle génération recyclables à 100 %.
*Source Materials Market Report, Textile Echange, 2023