Alors que les plastiques biodégradables représentent actuellement 0,5% des centaines de millions de tonnes de plastique produits chaque année, une demande croissante pour l'alternative reflète la sensibilisation aux consommateurs et la réponse des entreprises.
Des chercheurs du Brésil, de l'Allemagne et des États-Unis documentent un instantané mondial à multiples facettes des aspects et tendances environnementaux entourant les plastiques à usage unique dans un article de revue intitulé « Repenser les plastiques à usage unique: innovations, politiques, sensibilisation des consommateurs et façonnant des plastiques biodégradables dans l'industrie des emballages. » La pièce a été publiée dans Tendances des sciences alimentaires et de la technologie.
Les chercheurs déclarent que le plus grand domaine d'application des matériaux plastiques biodégradables est le segment d'emballage, qui représente environ la moitié de la production plastique à usage unique.
Le marché des emballages biodégradables aurait atteint environ 105 milliards de dollars en 2024 avec un taux de croissance annuel attendu d'environ 6% entre 2024 et 2029, et 44% des brevets déposés dans le monde entier pour les polymères biodégradables se rapportent à l'emballage, a noté l'étude.
Environ 474 millions de tonnes de plastiques sont produites dans le monde chaque année, et environ un tiers de celui-ci est utilisé pour l'emballage, y compris des produits en plastique à usage unique pour les contenants alimentaires et de boissons. De cela, seulement environ 25% sont recyclés. La production en plastique, ajoute l'article, devrait tripler d'ici 2060 à la suite d'une tendance de transition des plastiques durables aux plastiques à usage unique.
La production mondiale de plastique est passée de 369 millions de tonnes en 2016 à 404,5 millions de tonnes en 2020, en partie en raison des matériaux utilisés dans la pandémie Covid-19.
Citant une étude en 2021 du même groupe de recherche au Brésil, l'article de la revue a noté la pandémie « a exacerbé l'utilisation du plastique à usage unique et a augmenté la demande d'équipements de protection personnelle et d'emballage, conduisant à une croissance remarquable de l'industrie des plastiques et en générant plus de 8 millions de tonnes de déchets, affectant principalement l'Asie, l'Europe et l'Amérique. »
La même étude mentionne que l'emballage alimentaire élargi pandémique en raison d'un changement dans les habitudes alimentaires et d'une augmentation des achats en ligne.
Malgré la transition vers des plastiques à usage unique, un nombre croissant de brevets et une recherche et le développement réussis de matières plastiques biodégradables ont suscité l'intérêt des industries à investir dans des technologies de production à grande échelle pour les monomères et les polymères renouvelables, ont ajouté les chercheurs.
En regardant le maïs
« Il y a beaucoup d'opportunités avec Zein, qui est une famille de protéines dans le maïs qui forme un beau film pour fabriquer des plastiques biodégradables, et c'est un peu plus cher, mais nous espérons que cela arrivera bientôt sur le marché, » dit Sun Ferreira, co-auteur de l'étude et professeur adjoint au département des sciences alimentaires pour la Division de l'agriculture du système de l'Université de l'Arkansas et du Dale Bumers College of Agricultural, Food and Life Sciences.
Ferreira fait partie des armes de recherche et d'extension de la Division de l'agriculture, de la station d'expérimentation agricole de l'Arkansas et du Cooperative Extension Service.
Ferreira est un scientifique alimentaire et ingénieur de la transformation des aliments qui a travaillé avec des biopolymères pour la microencapsulation pour protéger les saveurs, les vitamines et autres ingrédients pendant la transformation, le stockage et la digestion. Il a collaboré avec l'auteur principal de l'étude, Andreza Salles Barone, nutritionniste et doctorat. Candidat au programme d'études supérieures de l'État de l'État de Rio de Janeiro.
Barone est supervisé par Ana Elizabeth Cavalcante Fai, auteur correspondant de l'article de la revue, ingénieur alimentaire et professeur agrégé en sciences alimentaires à la Rio de Janeiro State University, où elle coordonne le laboratoire des pratiques multidisciplinaires pour la durabilité à l'Institut de nutrition.
« L'emballage alimentaire joue un rôle essentiel pour assurer la sécurité et la qualité des aliments, » Dit Fai.
« Cependant, il est de plus en plus injustifiable de produire des emballages de cycle de courte vie à l'aide de plastiques synthétiques qui persistent dans l'environnement jusqu'à 400 ans. Encore plus préoccupant est la conscience croissante que les plastiques ne se dégradent pas complètement – ils se fragment en micro et nano plastiques, qui sont désormais reconnus comme des polluants environnementaux répandus et un problème de santé publique émergente. »
Ferreira a déclaré que si les plastiques biodégradables sont une solution alternative à long terme prometteuse, ce n'est pas là qu'il s'attend à voir le plus grand impact à court terme sur la réduction de l'utilisation globale du plastique.
Fai et Barone ont déclaré que le plastique a indéniablement transformé la vie moderne depuis le début de sa production de masse dans les années 1950. Cependant, malgré sa polyvalence et son utilité, « Le plastique a souvent été mal utilisé et est fréquemment appliqué aux articles à usage unique qui sont jetés avec peu de considération pour les conséquences environnementales. »
« La plupart du plastique jamais fabriqué existe toujours sous une forme ou une autre aujourd'hui, » Dit Fai.
« Quand les gens disent: «Jetez-le, » Nous devons nous rappeler – il n'y a pas de «loin. » Tout reste dans les limites de notre environnement commun. La planète ne peut tout simplement pas absorber ce volume de déchets indéfiniment. Si les tendances actuelles se poursuivent, certaines projections estiment qu'en 2050, il pourrait y avoir plus de plastique que de poissons dans nos océans. Ce n'est pas seulement alarmant – c'est un appel à une action urgente. »
UN « économie circulaire, » Ferreira a déclaré que cela pourrait avoir un impact à long terme plus important sur la réduction du plastique à usage unique. Une économie circulaire élargit le slogan familier de « réduire, réutiliser, recycler » à « Repenser, refuser, réduire, réutiliser, réparer et recycler, » dans cet ordre.
Le Brésil a une biodiversité extraordinaire, a déclaré FAI, et une base de biomasse agro-industrielle importante, riche en polysaccharides tels que l'amidon, la pectine, la lignine et autres. Ces précieuses matières premières peuvent être transformées en emballages bio-basés et biodégradables pour l'industrie alimentaire, a-t-elle ajouté.
« Grâce à des partenariats internationaux, où chaque groupe de recherche contribue à son expertise unique, nous pouvons nous joindre aux efforts pour développer des solutions d'emballage durables et innovantes, » Dit Fai. « Cette approche collaborative est la clé pour construire un avenir plus durable pour les systèmes alimentaires dans le monde, » dit Fai et Barone.
« Nous faisons partie du problème en tant que consommateurs, mais en fin de compte, en tant que consommateurs, nous pouvons faire partie de la solution, » Dit Ferreira.
Plastiques à la ferme
Heather Friedrich, directrice du Center for Arkansas Farms and Food, a déclaré que bien qu'il y ait beaucoup de plastiques utilisés dans l'agriculture, son équipe évite autant que possible les plastiques à usage unique et pour réduire la consommation.
« Dans notre production de transplantation, plutôt que d'utiliser les plastiques à usage unique que vous voyez dans un magasin lorsque vous obtenez des plantes, nous utilisons des plateaux de transplantation en plastique supplémentaires, » Dit Friedrich. « Nous connaissons les agriculteurs qui les utilisent depuis plus de 20 ans et sont toujours forts. »
Friedrich a déclaré que la ferme Caff utilise également un système de pot en papier adapté du Japon qui utilise une chaîne de bandes de papier pour former des cellules dans lesquelles ils cultivent les transplantations. La ferme d'entraînement utilise également un tissu de paysage au lieu du paillis en plastique pour le contrôle des mauvaises herbes, qui peut être réutilisé pendant de nombreuses années.
Cependant, l'utilisation de plastique à usage unique est parfois inévitable. Pour « échelle de tracteur » Production, Caff utilise le plastique noir vu sur des lits de fraises aux opérations U-Pick.
« Les plantes réagissent bien au plasticulture car elle réchauffe le sol tôt, crée une zone sans herbe et livre de l'eau directement aux racines de la plante, » Dit Friedrich. « Les options biodégradables actuelles pour cette fonction ne peuvent pas résister à la longue saison chaude. »
Un plastique épais et transparent est utilisé pour couvrir les hauts tunnels de la ferme, mais ce matériau a une durée de vie plus longue de quatre à six ans. Les tunnels élevés diffèrent des serres en ayant généralement moins de contrôle du climat mais permettent toujours la protection des plantes des éléments et prolongent la saison de croissance du début du printemps à la fin de l'automne.
Le ruban goutte à goutte d'irrigation – un tube plat qui fournit de l'eau directement aux racines des plantes – peut également être une source de plastique à la ferme, a déclaré Friedrich, et ils essaient d'utiliser le leur pendant plusieurs années pour minimiser les dépôts de décharge.
« Dans d'autres régions de l'État, il existe des options de recyclage que les agriculteurs peuvent décharger leur plastique d'irrigation, » Dit Friedrich.
Polypipe est couramment utilisé pour l'irrigation dans les opérations de culture en rangée. Lorsque la saison est terminée, les agriculteurs enroulent le tuyau et le déposent pour le recyclage.
