Mass balance : une approche innovante pour intégrer plus de biosourcé dans l’industrie
Concept émergent et en cours d’adoption dans l’industrie chimique, l’approche mass balance ou également appelée « bio-attribuée » constitue un levier pertinent pour intégrer, dès à présent, davantage de ressources renouvelables dans les productions - sans avoir à changer les procédés - et réduire l’empreinte carbone des produits finis. Explications.
Qu'est-ce que le mass balance ?
Sur une chaîne de production donnée qui produit par exemple 100 lots, faites entrer une portion d’une ressource A en version biosourcée, l’équivalent en quantité de la production pour un lot. Les matières premières fossiles et biosourcées sont alors mélangées dans les mêmes actifs. A l’arrivée, sur les 100 lots obtenus, vous pouvez alors proposer aux clients intéressés, soit un seul lot en version totalement bio-attribuée pour cette matière première A, soit deux lots bio-attribués à 50 % (ou quatre « bio-attribués » à 25 %), dûment certifiés comme tels par le jeu de certificats valorisables, et dont ne bénéficieront pas les clients des autres lots.
C’est le concept du mass balance, ou bio-attribution, qui se développe depuis quelques années dans l’industrie chimique et pour lequel Arkema a choisi la méthode dite du bilan massique. « Ce principe, comparable à ce qui se pratique pour l’énergie avec les certificats d’électricité verte, présente un triple intérêt dans la chimie des matériaux, explique Sylvie Despret, responsable offre durable d’Arkema. D’une part, il permet de commencer à intégrer aux productions des ressources renouvelables, même lorsqu’elles ne sont disponibles qu’en faibles quantités. D’autre part, cet apport se fait sans modification des outils industriels existants. Et surtout la performance des produits à l’arrivée est inchangée ce qui permet au client de ne pas avoir à reformuler ses produits. »
À l’arrivée, les lots « bio-attribués » - et pour lesquels la quantité de matière première renouvelable du départ est garantie par un nombre de certificats précis - viennent répondre aux attentes des clients qui peuvent les valoriser dans leur communication. Et ces clients qui bénéficient de leur certificat attestant de la part de biosourcé injectée au départ, apportent leur contribution – bien réelle – à la décarbonation de la chaîne de valeur.
Certification mass balance : garantir la traçabilité du biosourcé de la matière première au produit fini
Simple dans son principe, le mass balance exige cependant rigueur et transparence dans sa mise en œuvre. Le cadre méthodologique est fixé par l’ISCC+, une ONG internationale et toute la chaîne de valeur doit être certifiée et auditée chaque année afin d’assurer une traçabilité depuis les matières premières d’origine jusqu’au produit fini. « La certification ISCC+, qui s’obtient à l’échelle de chaque usine pour un an, atteste notamment de la mise en œuvre d’un système de traçabilité irréprochable pour les matières premières et la comptabilité des lots produits, indique Sylvie Despret. C’est un vrai engagement de moyens pour les industriels. » En pratique, le choix de développer une offre mass balance se fait donc au cas par cas, selon la disponibilité des matières premières biosourcées ou recyclées et le degré de maturité des marchés et de confiance des consommateurs.
Quels sont les produits concernés par l'approche mass balance ?
Chez Arkema, ce levier constitue aujourd’hui un moyen intéressant, sur certaines productions, pour accélérer le remplacement des matières premières d'origine fossile par des matières premières d'origine biosourcée. C’est le cas de certains produits Bostik, ou encore du PVDF Kynar® dont des grades bio-attribués sont proposés depuis 2024. Mais c’est surtout au sein du segment Coating Solutions que l’offre mass balance s’est développée, tirée par la demande des marchés. L’objectif à la clé : soutenir le développement de solutions plus durables pour des applications de revêtements/protection dans les batteries, l’électronique de pointe on encore dans la construction (peintures, vernis …)
« Nous avons certifié ISCC+ la majorité de nos sites en Europe et en Asie, et avons obtenu de premières certifications aux USA, ce qui nous permet de proposer une offre bio-attribuée avec une empreinte carbone plus faible aux clients intéressés sur la quasi-totalité de nos produits grâce à l’utilisation de matières premières à base d’huiles de cuisson recyclées », explique Hélène Pernot, directrice marketing de l’offre durable. Des premières ventes ont démarré chez les fabricants de peinture dans les marchés de la peinture décorative, du bois industriel et des revêtements poudre pour le marché de la construction. À noter enfin que, pour toutes ces productions, Arkema a adopté la définition la plus exigeante du mass balance : « Nous retenons l’approche dite de “bilan massique”, selon laquelle les matières premières biosourcées doivent réellement entrer dans la chaîne de fabrication du produit fini – et dont le produit final est constitué de matières premières mélangées », précise Sylvie Despret. Vous avez dit « transparence » ?
Quelle différence entre le mass balance et le biosourcé ?
En parallèle de son approche mass balance, Coating Solutions développe de longue date une palette de solutions biosourcées selon l’approche classique, dite « ségrégée » (où la part de biosourcé est inhérente au procédé de production) – à l’image des résines de la gamme Synaqua®, à haute teneur en biomasse végétale. En 2024, le segment a étendu cette offre biosourcée à d’autres productions, grâce à une évolution de sourcing majeure sur son site de Carling (France) où la synthèse de l’acrylate d’éthyle, qui fait intervenir 40 % d’éthanol, y est désormais assurée à partir de bioéthanol issu à 100 % de matières végétales. « Nous disposons donc d'un acrylate d’éthyle biosourcé à 40 %, résume Hélène Pernot, directrice marketing de l’offre durable Coating Solutions. Un produit clé, qui alimente ensuite toute notre filière à l’aval. » C’est le cas par exemple d’une gamme de résines à haute valeur ajoutée destinée à l’industrie du textile et d’u ne gamme d’agents épaississants de spécialités, largement utilisés dans l’industrie des peintures – et aujourd’hui biosourcés jusqu’à hauteur de 30 % et permettant une réduction d’empreinte carbone allant jusqu’à 40 %.