Acide polylactique (PLA) : une alternative écologique aux plastiques

Acide polylactique (PLA) : une alternative écologique aux plastiques

Qu’est-ce que le PLA ?

L'acide polylactique, également connu sous le nom de PLA (Polylactic Acid), est un monomère thermoplastique dérivé de sources organiques renouvelables telles que l'amidon de maïs ou la pulpe de canne à sucre ou de betterave.

Bien qu’il soit identique aux plastiques précédents, ses propriétés sont devenues des ressources renouvelables, ce qui en fait une alternative plus naturelle aux combustibles fossiles.

Le PLA est toujours neutre en carbone, comestible et biodégradable, ce qui signifie qu'il peut se décomposer complètement dans des environnements appropriés au lieu de se transformer en microplastiques nocifs.

En raison de sa capacité à se décomposer, il est couramment utilisé comme matériau d’emballage pour les sacs en plastique biodégradables, les pailles, les tasses, les assiettes et la vaisselle.

Matériau d'emballage PLA (1)

Mécanisme de dégradation du PLA

Le PLA subit une dégradation non biologique à travers trois mécanismes :

Hydrolyse : Les groupes ester de la chaîne principale sont brisés, entraînant une diminution du poids moléculaire.

Décomposition thermique : phénomène complexe qui aboutit à la formation de différents composés, tels que des molécules plus légères, des oligomères linéaires et cycliques de poids moléculaires différents et du lactide.

Photodégradation : Le rayonnement ultraviolet peut provoquer une dégradation. Il s’agit du principal facteur qui expose l’acide polylactique à la lumière du soleil dans les applications en plastique, dans les emballages et dans les films.

La réaction d'hydrolyse est :

-COO- + H 2 O → -COOH + -OH

La vitesse de dégradation est très lente à température ambiante. Une étude de 2017 a révélé que le PLA n'a subi aucune perte de qualité en un an dans l'eau de mer à 25 °C (77 °F), mais l'étude n'a pas mesuré la décomposition ou l'absorption d'eau des chaînes polymères.

Matériau d'emballage PLA (2)

Quels sont les domaines d’application du PLA ?

1. Biens de consommation
Le PLA est utilisé dans divers biens de consommation, tels que la vaisselle jetable, les sacs de supermarché, les boîtiers d'appareils de cuisine, ainsi que les ordinateurs portables et les appareils portables.

2. Agriculture
Le PLA est utilisé sous forme de fibre pour les lignes de pêche à fibre unique et les filets pour le contrôle de la végétation et des mauvaises herbes. Utilisé pour les sacs de sable, les pots de fleurs, les sangles de liaison et les cordes.

3. Traitement médical
Le PLA peut être dégradé en acide lactique inoffensif, ce qui le rend adapté à une utilisation comme équipement médical sous forme d'ancrages, de vis, de plaques, d'épingles, de tiges et de filets.

Matériau d'emballage PLA (3)

Les quatre situations de mise au rebut possibles les plus courantes

1. Recyclage :
Il peut s’agir d’un recyclage chimique ou d’un recyclage mécanique. En Belgique, Galaxy a lancé la première usine pilote de recyclage chimique du PLA (Loopla). Contrairement au recyclage mécanique, les déchets peuvent contenir divers polluants. L'acide polylactique peut être récupéré chimiquement sous forme de monomères par polymérisation thermique ou hydrolyse. Après purification, les monomères peuvent être utilisés pour fabriquer du PLA brut sans perdre leurs propriétés d’origine.

2. Compostage :
Le PLA peut être biodégradé dans des conditions de compostage industriel, d'abord par hydrolyse chimique, puis par digestion microbienne, et enfin dégradé. Dans des conditions de compostage industriel (58 °C (136 °F)), le PLA peut se décomposer partiellement (environ la moitié) en eau et en dioxyde de carbone dans les 60 jours, la partie restante se décomposant beaucoup plus lentement par la suite, en fonction de la cristallinité du matériau. Dans un environnement sans conditions nécessaires, la décomposition sera très lente, semblable aux plastiques non biologiques, qui ne se décomposeront pas complètement avant des centaines ou des milliers d'années.

3. Brûler :
Le PLA peut être incinéré sans produire de produits chimiques contenant du chlore ou des métaux lourds, car il ne contient que des atomes de carbone, d’oxygène et d’hydrogène. La combustion du PLA mis au rebut générera 19,5 MJ/kg (8 368 btu/lb) d’énergie sans laisser de résidus. Ce résultat, ainsi que d'autres découvertes, indique que l'incinération est une méthode respectueuse de l'environnement pour traiter les déchets d'acide polylactique.

4. Décharge :
Bien que le PLA puisse entrer dans les décharges, il s’agit du choix le moins respectueux de l’environnement car le matériau se dégrade lentement à température ambiante, généralement aussi lentement que les autres plastiques non dégradables.


Heure de publication : 20 novembre 2024