Les avantages des matériaux biosourcés pour la décarbonation de l'industrie
Pour contenir le réchauffement climatique sous 1,5°C d’ici 2100, le temps presse. La décarbonation est un enjeu vital pour toutes les chaînes de valeur industrielle. L’un des leviers pour y parvenir réside dans l’emploi de matières premières d’origine végétale, renouvelables et dont la culture absorbe du CO2 .
Acteur majeur de la chimie des matériaux, Arkema a fait de ces alternatives biosourcées un axe central de sa stratégie d’innovation : fort d’une expertise historique dans la chimie du ricin et d’une politique R&D volontariste, le Groupe développe au contact de ses marchés une large palette de solutions bas carbone, alliant sourcing responsable et haut niveau de performance.
Pourquoi utiliser des matériaux biosourcés ?
Alors que l’industrie mondiale repose aujourd’hui encore, très largement, sur des matières premières fossiles ou minérales, l’urgence climatique et la raréfaction de ces ressources non-renouvelables impose une profonde évolution des schémas d’approvisionnement. En complément des enjeux de sobriété, de durabilité et de recyclabilité, une partie de la solution viendra de l’emploi de matériaux issus du végétal, renouvelables et dont le bilan carbone est souvent significativement réduit. « C’est au secteur de la chimie des matériaux qu’il revient d’impulser cette évolution, et de réaliser pleinement son potentiel, analyse Armand Ajdari, directeur R&D du Groupe.
Nous disposons pour cela de deux grands leviers : la mise au point de nouvelles voies et procédés, basés dès leur origine sur des matières premières biosourcées voir des biotechnologies et la recherche de substitutions biosourcées s’intégrant, au prix d’ajustements acceptables, dans les procédés existants ». Arkema, qui a identifié de longue date les matériaux biosourcés comme un pilier de sa stratégie, s’inscrit dans cette double ambition.
Comment augmenter la part de matières premières biosourcées dans la chimie ?
Malgré son potentiel de décarbonation, l’essor des matériaux renouvelables dans l’industrie chimique reste complexe. En 2024, les matériaux biosourcés à plus de 25 % représentent environ 10 % des revenus d’Arkema : un chiffre stable depuis plusieurs années, mais parmi les plus élevés du marché, en raison notamment de l’expertise du Groupe dans la chimie du ricin. « Pour faire progresser la part des matériaux biosourcés, nous travaillons à identifier les chaînes de valeur dans lesquelles il y a réellement le potentiel pour changer d’échelle, et à démontrer aux marchés notre capacité à apporter des solutions aussi performantes que les équivalents fossiles », explique Armand Ajdari.
Lorsque la faisabilité technique est établie, la disponibilité des matières premières biosourcées à une échelle permettant une production industrielle est un paramètre décisif, qui demande d’anticiper. « En lien avec les équipes des Achats et du Développement Durable, nous réalisons une veille constante sur un large éventail de ressources et en déposant des brevets anticipatifs sur certaines technologies, avec une attention particulière au critère de non-concurrence avec les ressources alimentaires », poursuit le directeur R&D.
Lorsqu’une ressource biosourcée est accessible en petits volumes, l’approche du mass balance peut constituer un levier pour commencer à l’intégrer dans les chaînes de production et accompagner certains clients dans leur souhait de bénéficier d’un approvisionnement en matière première biosourcée. Tout est affaire de rencontres entre les attentes d’un marché, la faisabilité d’une solution à un prix acceptable, et les possibilités de sourcing… à l’instant t !
Quel bilan carbone pour les matériaux biosourcés ? La réponse avec l'analyse de cycle de vie (ACV)
Analyse de cycle de vie : à quoi ça sert ?
En appui à ses objectifs de développement durable, Arkema est engagé dans une démarche d’analyse du cycle de vie (ACV) de ses produits et solutions mis sur le marché. La méthodologie employée par le groupe suit des normes internationales (ISO 14040 et 14067) qui permettent de quantifier, pour chaque produit, ses impacts environnementaux, tels que l’empreinte carbone liée aux émissions de gaz à effet de serre (GES), la consommation d'énergie, l’utilisation des ressources…
L’ACV couvre toute la chaîne de valeur, du berceau avec l’extraction des matières premières à la fin de vie du produit. Ou plus généralement en "Cradle to Gate" pour couvrir la partie du cycle du berceau à la sortie de l’unité de fabrication. Cette approche permet de quantifier la contribution aux impacts environnementaux des différents flux de matière, d’énergies employées par les procédés, et émissions dans l‘environnement.
Et ainsi d’identifier les principaux leviers sur lesquels nous pouvons agir pour réduire l’empreinte environnementale du produit étudié. Il ressort que le sourcing a un poids très important sur l’empreinte carbone des produits fabriqués par Arkema et la substitution de matières premières fossiles par des substituts bio-sourcés permet de réduire significativement l’empreinte carbone du produit mis sur le marché L’ACV fournit également des éléments objectifs et chiffrés pour comparer l’empreinte de solutions recyclables.
À fin 2024, le taux de couverture du portefeuille d’Arkema en volumes de ventes couvertes par l’ACV était de 68 % ; l’objectif est d’atteindre 90% d’ici 2030.
Pour en savoir plus sur les matériaux biosourcés
Quelle est la définition d'un produit biosourcé ?
La chimie biosourcée constitue une réponse stratégique aux enjeux contemporains du développement durable. Elle vise à substituer les ressources fossiles, telles que le pétrole ou le gaz naturel, par des matières premières renouvelables issues de la biomasse (végétaux, résidus agricoles, algues, etc.).
Cette substitution permet non seulement de diversifier les sources d’approvisionnement en matières premières, réduisant ainsi la dépendance aux ressources fossiles et à la volatilité de leurs prix, mais elle contribue également à la transition vers une économie circulaire et bas carbone.
Les produits biosourcés présentent un avantage environnemental majeur : leur cycle de vie intègre le carbone biogénique capté par les végétaux via la photosynthèse. En utilisant ce carbone renouvelable, ces produits permettent de limiter les émissions nettes de CO₂ d’origine fossile, participant ainsi à la réduction de l’empreinte carbone globale de l’industrie et des consommateurs.
Un produit biosourcé est-il nécessairement recyclable ou biodégradable ?
Il est essentiel de distinguer la nature biosourcée d’un matériau de ses propriétés de fin de vie. Un produit biosourcé n’est pas automatiquement recyclable ni biodégradable.
Certains bioplastiques, bien que dérivés de ressources renouvelables, possèdent une structure moléculaire identique à celle des plastiques conventionnels (comme le polyéthylène, le PET ou le PVC). Ces matériaux peuvent être intégrés dans les filières de recyclage existantes sans modification des procédés.
D’autres matériaux biosourcés, en revanche, ne sont pas compatibles avec les infrastructures de recyclage actuelles et nécessitent des voies de valorisation spécifiques, telles que le compostage industriel ou la méthanisation, à condition qu’ils soient également biodégradables selon les normes en vigueur.
Il convient donc d’évaluer chaque produit biosourcé au cas par cas, en tenant compte de sa composition, de ses performances techniques et de son scénario de fin de vie.