Une nouvelle méta-étude souligne que l’hydrolyse empêche la formation de microplastiques en PLA persistants dans l’environnement
25 juin 2024
Une revue systématique de la littérature scientifique publiée, menée par HYDRA Marine Sciences, révèle qu’en présence d’eau ou d’humidité, le bioplastique à base d’acide polylactique (PLA) s’hydrolyse entièrement, et qu’aucun nano- ou microplastique persistant ne subsiste ni ne s’accumule dans l’environnement.
HAAKSBERGEN, Overijssel, le 25 juin 2024 — Un nouveau rapport de méta-étude commandé par Holland Bioplastics, une association œuvrant à la promotion des connaissances sur les bioplastiques à l’échelle mondiale, conclut que les caractéristiques fondamentales de l’acide polylactique (PLA), un polymère d’origine biologique entièrement fabriqué à partir de sucres végétaux fermentés, ainsi que le processus d’hydrolyse, indiquent que le PLA ne produit pas de microplastiques persistants. L’analyse documentaire, réalisée par HYDRA Marine Sciences, un laboratoire de recherche, montre que contrairement aux polymères non biodégradables, qui persistent et s’accumulent de manière permanente sous forme de nano- ou microplastiques dans l’environnement, le PLA s’hydrolyse en molécules de taille de plus en plus petite, devenant soluble dans l’eau et finissant par se biodégrader entièrement.
Les conclusions du rapport ont été tirées d’une analyse initiale de plus de 30 000 rapports, parmi lesquels 500 ont été identifiés par HYDRA comme pertinents et d’une qualité suffisante pour faire l’objet d’un examen plus approfondi. La recherche a confirmé que la dégradation environnementale du PLA est principalement due à l’hydrolyse, un processus abiotique qui se produit en présence d’humidité. Tant que ces conditions sont réunies, le poids moléculaire et la taille de tout objet ou fragment de PLA diminueront continuellement par hydrolyse, à un rythme déterminé par la température, jusqu’à ce que les chaînes polymères soient suffisamment courtes pour que le matériau devienne soluble dans l’eau. Ces substances solubles, à savoir les oligomères et les monomères d’acide lactique, seront ensuite biodégradées par des micro-organismes en biomasse, en eau et en dioxyde de carbone.
Le PLA pur et ses oligomères sont également largement reconnus comme des substances non toxiques. L’acide lactique, monomère constitutif du PLA, est classé comme «généralement reconnu comme sûr» (GRAS) par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et par l’Union européenne (UE). De nombreuses qualités de PLA sont conformes à la législation mondiale en vigueur depuis longtemps concernant les exigences relatives au contact alimentaire aux États-Unis et dans l’UE. De plus, certaines qualités spécifiques de PLA sont homologuées et utilisées depuis des décennies dans des applications médicales telles que les sutures, les échafaudages tissulaires et les substrats d’administration de médicaments. Après utilisation dans l’organisme, ces polymères de PLA sont absorbés et bioassimilés en toute sécurité par le corps humain.
« En tant que société, nous devons nous employer à mettre fin à la crise du plastique en agissant sur deux fronts : d’une part, en développant des infrastructures de collecte et de traitement des déchets ainsi que des produits compostables, réutilisables et recyclables ; d’autre part, en choisissant des matériaux plus responsables pour les produits dont nous dépendons aujourd’hui », a déclaré Erwin Vink, membre du conseil d’administration de Holland Bioplastics. « Ces résultats confirment que, à mesure que nous améliorons l’accès aux infrastructures de gestion des déchets à l’échelle mondiale, si du PLA venait à se répandre dans l’environnement, il n’aurait pas l’impact à long terme, sous forme de microplastiques, que l’on observe avec les polymères non biodégradables. »
« Cette méta-étude montre que, contrairement au plastique non biodégradable, qui persiste et s’accumule de manière permanente sous forme de micro- et nanoplastiques dans l’environnement, le PLA présent dans l’environnement ne laissera pas de pollution persistante tant qu’il y aura de l’humidité et de l’eau », a déclaré Christian Lott, directeur général de HYDRA Marine Sciences. « Cependant, nous devons être conscients que ce matériau n’a pas sa place dans l’environnement, et il est essentiel de ne pas utiliser ces propriétés pour encourager les déchets sauvages ou ralentir le développement des infrastructures mondiales de gestion des déchets. La dégradation de tout matériau doit être mise en balance avec son accumulation, c’est-à-dire la quantité de matériau qui pénètre dans l’environnement, afin de réduire les dommages causés à l’environnement. »
La production du polymère biosourcé, le PLA, commence par les plantes, qui séquestrent le dioxyde de carbone atmosphérique dans des molécules de sucre par le biais de la photosynthèse. Les sucres végétaux sont ensuite fermentés à l’aide de micro-organismes pour produire le monomère qu’est l’acide lactique, une substance sûre et non toxique qui est également utilisée pour conserver les aliments et qui est produite par notre organisme lors d’un effort physique. Cet acide lactique est ensuite polymérisé pour former le biopolymère polylactide (PLA), utilisé pour fabriquer une large gamme de produits tels que des gobelets, des couverts, des sacs poubelles ou des emballages alimentaires souples. Le PLA étant fabriqué à partir de plantes qui absorbent le dioxyde de carbone (CO₂) et l’eau présents dans la nature, lorsqu’il est composté, hydrolysé ou biodégradé, le CO₂ et l’eau retournent dans la nature, rendant ainsi le processus circulaire.
Pour suivre l’actualité de Holland Bioplastics et de ses entreprises membres qui ont soutenu cette étude – Futerro, TotalEnergies Corbion et NatureWorks –, alors qu’elles continuent de progresser vers l’expansion mondiale des bioplastiques au service d’une économie circulaire, rendez-vous sur hollandbioplastics.nl.
À propos de Holland Bioplastics
Holland Bioplastics est une organisation qui met en relation les acteurs directement ou indirectement impliqués dans la production de matières premières, de matériaux et de produits, ainsi que dans la recherche et la commercialisation des bioplastiques, dans le but de diffuser, de partager et de rendre accessibles les connaissances sur les bioplastiques. Sa vision est que les bioplastiques apportent une contribution importante à la transition d’une économie linéaire basée sur le pétrole vers une économie biosourcée et circulaire.
À propos d’HYDRA Marine Sciences
HYDRA Marine Sciences GmbH est un institut de renom spécialisé dans la recherche aquatique, la documentation et le conseil. Depuis 2009, HYDRA participe au développement et à la mise en œuvre de tests standardisés en milieu marin et en eau douce, en conditions de terrain, en bassin et en laboratoire, pour le compte de partenaires issus du monde universitaire, d’associations, de l’administration publique et de l’industrie. HYDRA a été le premier laboratoire à être reconnu pour les essais de plastiques biodégradables dans le cadre des certifications DIN CERTCO « Biodégradable en milieu marin » et « Biodégradable en milieu marin plus ».
Contact presse pour cette étude : Rozlyn Paradis rparadis@launchsquad.com
Mécanismes de dégradation du PLA : en présence d’eau (1), le PLA subit une hydrolyse (2), processus chimique pur de dégradation du polymère au cours duquel des intermédiaires de faible poids moléculaire (3), tels que des oligomères et des monomères d’acide lactique, sont produits. Ceux-ci deviennent solubles et peuvent être biodégradés (4). Les micro-organismes absorbent ces oligomères et ces monomères comme source de nourriture (5) et les utilisent pour constituer de la biomasse (6) et comme énergie pour leur métabolisme. À terme, cela conduit à la minéralisation (7) du carbone du polymère d’origine en dioxyde de carbone, méthane et eau.
