Dans le domaine des emballages biodégradables, de nombreux projets innovants ont été réalisés, certains figurant même sur la marché. En voici trois exemples.
LES CAPSULES DE CAFE VEGEPLAST
Végéplast est une entreprise française située près de Tarbes et fondée par Vincent Pluquet en 2003.
Elle accorde beaucoup d’importance à la manière de produire de façon éco-responsable. En effet, sa production utilise uniquement des ressources renouvelables et maîtrisant sa consommation d’énergie. D’autre part, l’entreprise souhaite respecter au mieux l’environnement en développant des solutions bio-plastiques qui se dégradent en moins de six mois dans un compost industriel répondant ainsi à la norme EN 13432. Végéplast a l’ambition de contribuer à un développement durable et équitable tant au niveau écologique qu’environnemental.
Cette entreprise est spécialisée dans la transformation de ressources renouvelables en matériaux bio-plastiques qui sont 100% biodégradables, compostables et bio-sourcés. C’est-à-dire qu’ils peuvent être décomposés par des organismes vivants, dans un environnement favorable (température, humidité, oxygène, pH) et qu’ils sont issus de la biomasse d’origine végétale ou animale.
L’entreprise Végéplast s’est intéressée à l’optimisation des emballages biodégradables et a mis au point des éco-capsules à usage unique, entièrement végétales et biodégradables qui sont compatibles avec les machines à café Nespresso.
Il a fallu 10 ans de recherche et de développement pour que cette éco-capsule révolutionnaire apparaisse sur le marché et soit désormais accessible aux consommateurs. La société à mis au point avec l’aide du laboratoire français de chimie agro-industrielle de l’Ecole Nationale Supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (ENSIACET) de Toulouse un procédé de fabrication de pièces en matière végétale: le moulage par injection plastique, également appelé moulage par injection.
Ces capsules sont réalisées grâce à cette technique qui permet une grande production en peu de temps. Ce procédé concerne en particulier les matières plastiques et les élastomères*.
Voici son fonctionnement :
Le moulage par injection consiste à ramollir la matière thermoplastique* sous l’effet de la chaleur. En effet, au contact de la chaleur elle fond ou se ramollit suffisamment pour pouvoir être mise en forme. Une fois chauffée, elle va être injectée sous forte pression dans un moule qui au contact des parois froides va se solidifier. Puis un mécanisme va alors éjecter la pièce de son moule.
L’éco-capsule est fabriquée en Végémat. Il s’agit d’un agro-matériau* se présentant sous forme de billes. Contrairement aux « plastiques conventionnels » qui sont fabriqués à base de pétrole, le Végémat est lui élaboré à partir de matières premières d’origine agricole telles que le maïs. Ce matériau plastique, grâce à ses propriétés physiques et chimiques a donc pour but de remplacer les plastiques d’origine pétrochimique. De plus, le Végémat nécessite peu de matières premières pour sa fabrication donc peu d’espaces agricoles. En effet, 100 hectares de céréales par an suffisent pour produire 1 million de capsules de café par jour!
Le Végémat est également un matériau plastique qui est 100% biodégradable et compostable. De plus il possède l’avantage de laisser des éléments fertilisants pour de nouvelles cultures.
Le Végémat est dégradable en quelques mois ou quelques jours selon son mode de dégradation conformément à la norme EN 13432*.
Ainsi, cette capsule se dégrade :
-soit en la jetant après son utilisation dans les bacs de déchets verts (=bacs de récupération de déchets organiques) car elle va se dégrader en moins de 2 mois en compost industriel.
-soit en la jetant dans la poubelle d’ordures ménagères.
Au delà de ses avantages concernant sa biodégradabilité et sa facilité à être compostée, l’éco-capsule est également très facile à l’emploi. En effet, il suffit de remplir sa capsule avec le café que l’on souhaite, de le tasser puis de fermer notre capsule à l’aide d’un opercule: le Végédisc qui permet alors de conserver les saveurs du café. Un autre avantage de cette capsule est qu’elle est compatible avec les nouvelles machines Nespresso. Après son utilisation, la capsule peut être jetée dans le bac des déchets verts ou dans celui des ordures ménagères. Ainsi, le seul inconvénient de ces capsules est qu’elles ne sont utilisables qu’une seule fois.
Ainsi, ces éco-capsules sont innovantes et sont une solution d’avenir car cela prouve que n’importe quel emballage quotidien pourra dans un futur proche être biodégradable et compostable comme ces capsules.
LES WIKICELLS
Il s’agit d’un projet innovant qui a été pensé par le professeur américain Dave Edwardset. Ce sont des emballages comestibles adaptés pour les liquides, mousses et émulsions. Les Wikicells comportent une coquille recouvrant une peau. Cette innovation relève du biomimétisme, en effet leurs concepteurs se sont intéressés à la peau du grain de raisin, à la fois protectrice, imperméable, nutritive et comestible.
La coquille dure du Wikicell
La coquille dure du WikiCell, qui protège le contenu et empêche la rupture, est faite soit à partir d’isomalt soit à partir de bagasse.
L’isomalt est un sucre-alcool : polyol, issu du saccharose. c’est un édulcorant ayant pour code européen de l’additif E953. Il a pour formule brute C12H24O11 et pour représentation de Cram :
Contrairement aux édulcorants habituels, il n’est pas destiné à diminuer le nombre de calories d’une préparation, mais il est utilisé pour ses nombreuses propriétés chimiques avantageuses qui permettent d’obtenir une meilleure tenue et une meilleure brillance. Ces propriétés expliquent son utilisation dans la confection des Wikicells.
Quant à la bagasse, il s’agit d’un résidu fibreux compostable et biodégradable en 45 jours de la canne à sucre. Elle est composée majoritairement par la cellulose de la plante.
La canne à sucre est à la base utilisée dans la production de rhum et de sucre. Mais depuis quelques années son utilisation dans les emballages alimentaires a augmenté car elle ne présente aucun risque pour la santé. Elle résiste à de faibles et à de fortes températures ce qui lui permet d’être congelée ou encore de servir de récipient pour faire bouillir des aliments. La bagasse n’est donc pas nocive pour la santé et a un impact positif sur l’environnement.
La peau des Wikicells
La peau des Wikicells est fabriquée à partir de particules naturelles de chocolat, de fruits, de noix, de graines, et de chitosane ou d’alginates, plus particulièrement d’alginate de sodium.
Le chitosane est un polyoside, c’est-à-dire que c’est un polymère constitué de plusieurs oses(2). Le chitosane est produit à partir des crustacés. En effet, on le trouve dans les carapaces de ces derniers telles que les crevettes, les homards, les écrevisses ou les crabes.
L’alginate est un polymère formé de deux monomères qui sont liés ensemble : le mannuronate ou acide mannuronique et le guluronate ou acide guluronique. Voici la formule topologique de l’alginate :
Les alginates peuvent former des gels durs et thermostables utilisés comme additifs alimentaires tels que l’alginate de sodium. L’alginate de sodium a pour formule brute NaC6H7O6 et pour masse molaire 198.1 g.mol-1. C’est une chaîne composée de groupes carboxyles (COO–) et de l’ion sodium Na+ .
L’alginate de sodium est un gélifiant commercialisé sous forme de poudre de blanche. Il est issu d’algues brunes. C’est un additif alimentaire ayant pour code européen de l’additif E401 qui est donc composé d’alginate et de sodium.
poudre d’alginate de sodium
Afin de pouvoir obtenir cette poudre blanche, il est nécessaire d’extraire les alginates; 3 étapes sont nécessaires pour cette extraction :
étape 1 : le prétraitement : il faut laver l’algue à l’eau du robinet puis la rincer à l’eau distillée. Enfin on sèche l’algue à l’étuve à 50° degrés et elle est par la suite broyée finement.
étape 2 : l’extraction : on l’extrait à partir d’une solution aqueuse qui est légèrement basique car cela permet de libérer les alginates sous forme de sel de sodium.
étape 3 : la récupération des alginates : l’extrait obtenu est alors filtré et les alginates sont récupérés par précipitation.
La réaction avec l’alginate de sodium se fait à froid et est très rapide, elle se déroule en présence de très faibles quantités de calcium comme celles que l’on trouve dans l’eau du robinet. L’alginate forme donc un gel et peut alors être associé à de nombreux ingrédients pour obtenir des gels dans le domaine culinaire.Il fait parti de la famille des gélifiants. Cela explique l’aspect gélifiant de la peau des Wikicells.
Les propriétés de tous ces matériaux prouvent que l’optimisation des emballages comestibles est réalisable et qu’ils pourraient être dans un futur proche utilisés à plus grande échelle.
Au commencement, ce projet avait pour but de diminuer les déchets des emballages sur les aliments qui étaient envoyés dans les pays pauvres d’Afrique. Mais se rendant compte de de l’impact positif que cela pouvait avoir sur l’environnement, Dave Edwardset a décidé de développer son idée. En effet, il a déjà réalisé plusieurs types de Wikicells. Il a tout d’abord commencé a travailler sur les yaourts et les mousses, ce qui a donné le nom de Wikiyaourt et de Wikimousses, puis il a inventé le Wikicocktail; une boule dans laquelle se trouve une dose de Cointreau entourée d’une peau faite à partir de zestes d’orange, les Wikiglaces dans lesquelles se trouvent une boule de glace ou encore les WikiIcecream : il s’agit d’une coque en chocolat dure dans laquelle se trouve un crémeux. Cela montre que les Wikicells peuvent être déclinés dans un grand nombre de saveurs différentes.
Wikicells est un projet innovant suscitant la curiosité des personnes de par l’originalité de ce produit: une boutique, « Le Laboratoire » dans laquelle on pouvait découvrir ces Wikicells a ouvert à Paris en 2007.
L’utilisation des Wikicells au quotidien permettrait la disparition des déchets liés aux emballages et serait ainsi une grande optimisation des emballages biodégradables.
LACTINOV
Lactinov
Lactinov est un nouveau polymère qui a été mis au point à l’université de Saint-Etienne par deux chercheurs de la société Lactips : Frédéric Prochazka et Gilles Assezat.
Ce nouveau polymère a pour but de fabriquer du bio-plastique. Il est constitué de granulés thermoplastiques qui sont fabriqués par l’entreprise Lactips. Ils sont réalisés à base de protéine de lait, la caséine, ce qui lui donne donc la propriété d’être comestibles.
granulés thermoplastiques
La transformation du plastique se fait sur la base d’un procédé industriel que l’entreprise garde secret.
En plus d’avoir la propriété d’être comestibles, les granulés thermoplastiques ont d’autres propriétés telles que l’hydrosolubilité, la biodégradabilité ou encore ses propriétés barrières. Un emballage est dit « barrière » lorsque qu’il empêche ou réduit la perméabilité d’une composante volatile ou gazeuse.
A partir de ce nouveau polymère , les chercheurs ont élaboré un film de plastique permettant de faire des emballages. Ainsi, Lactinov sert à la fabrication d’un plastique qui a la propriété d’être biodégradable, hydrosoluble et comestible. Prenons par exemple un cube de sauce emballé dans un plastique Lactinov, lorsqu’on le mettrait dans la poêle avec la viande l’emballage de ce cube se désintégrerait.
Le produit n’est pas encore commercialisé car les deux chercheurs cherchent des partenaires pour pouvoir présenter leur produit sur le marché. Cependant le prix de la caséine, à partir du quel il est fabriqué, varie selon les marchés. De plus, cela semble difficile pour certaines personnes de s’imaginer manger le plastique.
Outre ces inconvénients, cette innovation montre que l’avenir de ces granulés thermodurcissables est florissant et que l’on peut toujours découvrir de nouveaux polymères!
L’optimisation des emballages biodégradables est en constante évolution comme le montrent les nombreuses innovations qui, en réduisant la quantité de déchets d’emballages, permettent d’améliorer l’impact écologique de ces derniers.
LES EMBALLAGES BIODEGRADABLES 
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