Depuis plus de deux ans, les États membres de l'ONU tentent de s'entendre sur un traité en plastique qui comprend des mesures de liaison globalement contre la pollution plastique. En août, les négociations pour parvenir à un accord se poursuivront à Genève. Les scientifiques du Leibniz Center for Tropical Marine Research (ZMT) ont étudié les stratégies existantes et proposent des mesures supplémentaires pour résoudre le problème de la litière marine.
Ils se concentrent sur des plastiques biodégradables innovants et « de troisième génération » à développer sur la base du concept de l'UE « sûr et durable par conception » (SSBD). L'analyse complète des chercheurs est publiée dans la revue Chimie et pharmacie durables.
La quantité de plastique produite dans le monde a atteint 400 millions de tonnes métriques en 2022, soit 3% à 5% de ce montant se termine dans l'environnement, où il constitue des menaces importantes pour les écosystèmes et la biodiversité. Le tourisme, la pêche et le bien-être humain sont également gravement affectés par la litière marine. Environ deux milliards de personnes, dont beaucoup vivent dans des pays tropicaux, ne sont pas liés à un système de l'élimination des déchets fonctionnels.
Les déchets plastiques restent dans l'environnement pendant des décennies et plus. Il ne biodégrade pas, mais se décompose au mieux en micro ou nanoplastiques, avec de graves conséquences pour les écosystèmes marins en particulier. La litière marine est devenue l'un des principaux défis mondiaux au cours des dernières décennies; Le sous-objectif (ODD 14.1) de l'objectif de développement durable de l'ONU 14 (« La vie sous l'eau ») demande une réduction significative d'ici 2025.
Jusqu'à présent, il ne semble pas y avoir de fin en vue des détritus marins. Même avec une action immédiate et concertée pour réduire la consommation, plus de 700 millions de tonnes de déchets plastiques entreraient cumulativement entrer dans les écosystèmes aquatiques et terrestres jusqu'en 2040.
La scientifique de l'environnement Rebecca Lahl et le chercheur en durabilité Raimund Bleischwitz de ZMT ont largement analysé de nombreuses approches différentes pour lutter contre les déchets plastiques dans les océans, décrivant les avantages et les inconvénients des mesures déjà utilisées.
Leur étude examine les concepts de gestion des déchets dans le cadre d'une économie circulaire durable ainsi que des technologies de nettoyage ou de la demande pour tenir les fabricants responsables ou poursuivre les campagnes éducatives pour changer le comportement des consommateurs.
« Ces mesures doivent continuer à être mises en œuvre et élargies, mais elles ne sont pas suffisantes pour résoudre le problème du plastique », explique Lahl, auteur principal de l'étude. « Notre solution proposée commence beaucoup plus tôt – avec le développement des produits chimiques et des matériaux utilisés dans la production plastique. »
Perspectives d'innovation grâce à la norme de l'UE « sûr et durable par conception '' (SSBD)
En tant que stratégie future complémentaire, les chercheurs du ZMT proposent de développer des plastiques biodégradables basés sur le concept européen « sûr et durable par conception » (SSBD).
Avec cette approche, la Commission européenne souhaite promouvoir le développement de produits chimiques, de matériaux et de produits qui priorisent la sécurité et la durabilité à chaque étape du cycle de vie. Il fait partie de l'adoption du «Deal Green» en 2019.
Une telle solution est nécessaire pour les plastiques qui se retrouvent de manière prévisible et inévitablement dans l'environnement et peuvent y rester pendant des centaines d'années (plastiques « éternels »). Les auteurs de ZMT appellent à remplacer les produits chimiques, polymères et produits en plastique non durables, non durables et non essentiels.
Le concept « sûr et durable par conception » (SSBD) consiste à développer des plastiques de telle manière que, une fois qu'ils ont rempli leur objectif, se décomposer en produits chimiques qui ne présentent aucun risque pour l'environnement ou pour les humains ou qui les rend aptes à réutiliser, à collecter, à tri et à recycler / upcycling.
« Les plastiques biodégradables selon les critères SSBD offrent des perspectives d'innovation et peuvent être une stratégie supplémentaire pour lutter contre les déchets plastiques dans les océans, mais aussi sur terre », explique Lahl.
Le co-auteur Bleischwitz, un expert en économie circulaire de ZMT, ajoute: « Cela permet de créer de nouveaux matériaux qui sont intrinsèquement sûrs pour la santé humaine et l'environnement tout en favorisant la durabilité écologique, économique et sociale à long terme. »
Premières, deuxième et troisième générations de plastiques biodégradables
Les chercheurs de ZMT appellent des matériaux développés sur la base de « SSBD » en tant que « plastiques biodégradables de troisième génération ».
L'industrie s'était déjà concentrée sur la biodégradabilité dans les années 1970 et 1980, mais a échoué dans cette approche précoce de la «première génération».
« La plus grande erreur conceptuelle à l'époque était de s'en tenir aux polymères des plastiques« éternels », qui ont été lancés sur le marché beaucoup trop tôt comme une solution au problème des plastiques mais sans validation suffisante grâce à des tests de dégradabilité», explique Bleischwitz.
Dans les années 1990, l'accent est passé à des polymères naturels. «La nature a été l'inspiration pour cette« deuxième génération »de produits en plastique biodégradables», explique Lahl. « Les polymères typiques dans la nature sont des protéines, des polysaccharides, de la lignine et du caoutchouc naturel, qui dans les cas extrêmes peuvent durer des décennies, puis se décomposer en blocs de construction naturels inoffensifs tels que le sucre. »
Les plastiques « de deuxième génération » biodégradables ne représentent actuellement que 0,5% des plastiques sur le marché mondial.
Les experts du ZMT les voient comme des progrès par rapport aux plastiques « pour toujours » de leurs prédécesseurs. Cependant, l'innovation doit également se poursuivre dans ce domaine afin d'obtenir des plastiques suffisamment stables dans la phase d'utilisation et se dégrader dans l'environnement (marin) en un temps suffisamment court.
Avec l'approche « sûre et durable par conception », une troisième génération de plastiques biodégradables pourrait être une voie à suivre, promettant de l'espoir dans la lutte contre les déchets plastiques.
« Ces plastiques n'existent pas encore, mais si la législation en Europe exige une dégradabilité définie pour les plastiques tels que les microplastiques ou les films d'emballage, les plastiques doivent être améliorés pour atteindre cet objectif », soutient Lahl. « De ce point de vue, les molécules de polymère ne seraient plus stables pour toujours, mais se dégraderaient en un temps plus court. Une norme de sécurité très élevée doit également s'appliquer à des plastiques dégradables en ce qui concerne les additifs. »
Les experts du ZMT suggèrent d'utiliser des plastiques biodégradables développés selon le principe SSBD, en particulier pour les produits qui se retrouvent dans l'environnement (mer ou sol). À leur avis, les plastiques suivants devraient être inclus dans les efforts d'innovation pour la biodégradabilité:
- Toutes les microplastiques qui peuvent continuer à être utilisées dans les produits de consommation tels que les agents de nettoyage, les sels à récurer ou les cosmétiques et les produits de soins (par exemple, dentifrice)
- Toutes les microplastiques qui sont utilisés dans les peintures, les vernis, les revêtements et les scellants pour le secteur de la construction et sont soumis à une altération intensive
- Articles en caoutchouc qui sont libérés dans l'environnement sous forme de microplastiques dans une mesure pertinente pendant l'utilisation
- D'autres articles ou tissus en plastique qui sont soumis à une abrasion intensive pendant la phase d'utilisation (Nettoyage des chiffons, éponges, nages de séchage, chiffons de nettoyage, etc.)
- Produits en plastique agricole tels que les emballages des graines et des engrais, des films de paillis minces, des semis de plantes, des tubes d'abris d'arbres qui ne sont pas retirés du sol
- Filets de pêche (en particulier les chaluts) et autres produits en plastique pour la pêche / la pêche
- Textiles pour une utilisation intensive dans l'eau (comme les tapis, les gardes à éclaboussures, les maillots de bain, etc.)
- Petites pièces en plastique telles que les boîtiers de feu d'artifice
- Emballage alimentaire sélectionné par le volume
- D'autres articles jetables (par exemple, mégots de cigarettes)
Réglementer d'abord, puis développer des innovations – une approche utopique?
Les suggestions des chercheurs du ZMT peuvent sembler inhabituelles ou même utopiques, car elles appellent non seulement à un changement de paradigme dans la production de plastique, mais aussi à « l'innovation perturbatrice dans une nouvelle chaîne d'approvisionnement en émergente ».
Bleischwitz souligne: « Il existe de nombreux exemples, en particulier au niveau de l'UE, où les innovations ont été déclenchées par des normes ambitieuses. Dans le passé, les limites d'émission ont été fixées pour les usines ou les voitures industrielles, par exemple, pour lesquelles la technologie nécessaire n'a été développée qu'à un stade ultérieur. »
Lahl est d'accord: « Si vous analysez les développements dans les plastiques conventionnels, vous verrez que la conception des produits est devenue de plus en plus sophistiquée et meilleure au cours des dernières décennies. Un film simple pour emballer la viande ou le fromage se compose désormais de plusieurs couches différentes qui transforment ce film en un produit de haute technologie. Nous capitalisons sur ce nouveau potentiel de conception. »
